die technische Ausstattung ist für eine Hobbywerkstatt schon recht gut. Die Maschinen bauen aber keine Uhr. Das muss ich tun. Ich muss erst einmal Fertigkeiten beim Umgang mit den Maschinen und Werkzeugen lernen. Die Reparaturen meiner gesammelten Großuhren haben mir gezeigt, was ich alles NICHT kann/konnte.
Bis zum Beginn meines Projekts hatte ich noch nicht mit Dreh- und Fräsmaschinen gearbeitet. Auch heute sind mir noch viele Werkzeuge der Uhrmacher und der Umgang damit fremd. Darum habe ich mit einer Uhrmacherin in Rostock Kontakt aufgenommen, um zuweilen etwas Nachhilfe zu erhalten. Aber Ende 2016 macht sie ihren Laden zu und geht in Rente.
Dass ich bei der Suche nach Wissen im Internet auf dieses Forum stieß, war wie ein Lottogewinn für mich. Für fast jedes Problem gibt es jemand, der dazu einen Rat geben kann. Mit solcher Unterstützung werde ich auch als Quereinsteiger an mein Ziel gelangen können.
An dieser Stelle für die ständige Kooperationsbereitschaft mein Dankeschön an die Aktiven dieses Forums.
Nach sehr langer Unterbrechung geht es nun endlich weiter.
Der Umstieg auf Windows 10 war leider notwendig und einschneidend. Mein für die Konstruktion verwendetes Programm AutoCAD läuft unter dem neuen Windows nicht. Auch Drucker, Scanner, externe Audio-Geräte, Bildbearbeitung, Office-Anwendungen mussten neu erworben und eingerichtet werden. Das war kostenintensiv und zeitaufwändig.
Als Ersatz für AutoCAD habe ich zwei Programme ausgewählt:
1. FreeCAD Dies ist, wie der Name andeutet, eine kostenlose Software. Das Programm erlaubt zwar die Angabe absoluter Koordinaten für Konstruktionspunkte, ist aber durchgängig parametrisch. Dies bedeutet, man zeichnet nicht jedes Objekt mit Punkten, die sich aus Abstand, Winkel o.ä. ergeben, sondern man malt erst eine sogenannte "Skizze" und definiert dann Vorgaben, sog. "Einschränkungen" in zwei Kategorien:
a) Beziehungen zwischen Objekten beispielsweise - gleiche Länge von Linien - gleicher Abstand von End-/Mittelpunkten von Linien - gleiche Winkel zwischen Linien - gleiche Radien von Bögen/Kreisen usw.
Je mehr dieser "Einschränkungen" festgelegt werden, um so weniger Möglichkeiten ("Freiheitsgrade") bleiben übrig, um die skizzierten Objekte zu positionieren.
Mit den Konstanten werden am Schluss die letzten "Einschränkungen" festgelet, bis es keine Freiheitsgrade mehr gibt. Nun stehen Größe, Position und Form der Objekte fest.
Die Arbeitsweise mit Skizze und Einschränkungen kommt nur für komplizierte Formen zum Einsatz. Alle Gegenstände, die sich aus Quadern, Zylindern, Kegeln, Kugeln zusammensetzen lassen, werden von vornherein aus diesen Grundelementen als 3D-Körper mittels Addition, Subtraktion und logischen Operationen gestaltet. Das ist einfach und führt schnell zu grafisch ansprechenden Ergebnissen.
Der Import von AutoCAD-Dateien soll möglich sein, wenn spezielle Programmmodule installiert werden. Das ist mir bisher nicht gelungen.
2. DesignCAD arbeitet mit 2D- oder 3D-Koordinaten und bietet einige Werkzeuge, die ich aus AutoCAD kenne. Es ermöglicht u.a. den Import von AutoCAD-Dateien im DWG-Format. Dies war für mich das entscheidende Kriterium für den Kauf. Es hat sich aber gezeigt, dass dieser Import nur teilweise und fehlerhaft möglich ist.
Ab Jahresbeginn 2018 habe ich meine Konstruktionsdaten sehr mühsam vom DWG-Format in das DCD-Format überführt. Das war deshalb sehr mühevoll, weil das DesignCAD einerseits (für mich) sehr unüblich bedient wird und andererseits etliche Programmfehler enthält, die dem Nutzer das Leben zur Hölle machen können.
Nun bin ich praktisch auf dem Stand, den ich im Mai 2016 hatte: Der Grundaufbau des Uhrwerks steht fest und ist als CAD-Datei vorhanden. Das sieht jetzt so aus:
Die Farben habe ich von meinen früheren CAD-Daten übernommen. Sie dienen zur besseren Unterscheidung der Funktionsgruppen.
Auf eine renderbare Modellierung der Konstruktionsdaten verzichte ich. Das ist zwar zum Vorzeigen ganz hübsch, kostet aber unnötig vielen Zusatzaufwand. Es hat sich bei Tests schon gezeigt, dass einfache Operationen mit Körpern von dem Programm ebenfalls nicht oder falsch ausgeführt werden.
Mir genügt es, das 3D-Drahtmodell in unterschiedlichen Ansichten zu betrachten, um die räumliche Anordnung besser erkennen zu können. Diese Ansichten helfen mir dann bei der Festlegung der endgültigen Fertigungsmaße der Einzelteile. Alle Teilkonstruktionen entstehen stets mit Bleistift auf Millimeterpapier.
Dies ist beispielsweise ein Entwurf für Chatons, mit denen ich wahlweise Gleit-, Kugel- oder Steinlager einsetzen kann.
Die Gestaltung der Wellen, Kloben, Brücken, Hülsen liegt schon zum Teil als Bleistiftskizzen vor. Nun erhalten diese Skizzen nach und nach Maße. Ob ich dann schließlich mit dem CAD-Programm noch bemaßte Zeichnungen erstelle, weiß ich noch nicht. Vorgesehen hatte ich es ja, aber lieber als eine schicke Dokumentation möchte ich eine funktionierende Uhr sehen.
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Aus aktuellem Anlass noch ein Nachtrag: Zwischen dem 12. und dem 16. Januar 2018 hat Windows 10 auf meinem PC täglich irgendwelche Updates veranstaltet. Beim letzten dauerte die Installation gut eine halbe Stunde. Danach war zu sehen, warum: Es wurde praktisch ein völlig neues Windows installiert. Fast alle Aplikationen haben nun das Installationsdatum 16.1.2018, obwohl sie schon viel länger installiert waren. Der Startbildschirm sieht anders aus (blauer Bildschirm statt Foto und die vorher aktivierte Option für Wiederherstellungspunkte war wieder deaktiviert. So wurde das komplette Übergehen des Updates verhindert. Möglich wäre noch das schrittweise Deinstallieren, aber das Ergebnis ist nicht identisch zum Wiederherstellen mittels Wiederherstellungspunkt.
Bei der Wiederinstallation (Windows nennt das "Migration") wurde offensichtlich die Software meines Brother MFC vergessen, denn ich konnte zwar noch drucken (Windows Basis-Treiber), aber nicht mehr scannen. Das MFC hat meinen PC gar nicht mehr erkannt. Erst die Deinstallation der Druckertreiber und Brother-Software und anschließende Neuinstallation machte mein Multifunktionsgerät wieder verwendbar.
Bei der Suche nach Lösungen fand ich im Internet einen Beitrag, der davon berichtete, dass bereits hunderte Personen und Firmen eine Sammelklage gegen Microsoft anstrengen wollen wegen nerviger und fehlerhafter Updates, weil diese teilweise zu kommerziellen Schäden führte.
Zitat von Enno im Beitrag #47Der Umstieg auf Windows 10 war leider notwendig
Bei der Anzahl an Komplikationen frage ich mich: Warum? Ich durfte mich heute auf Arbeit auch mit einem Windoof 10 herumärgern. Ginge es nach mir, wäre auf der Kiste höchstens Windows 7 installiert. Na ja, so geht jede Menge Zeit dafür drauf - aber solange man die bezahlt kriegt...
Zitat von Gustav Becker im Beitrag #48Bei der Anzahl an Komplikationen frage ich mich: Warum?
Nach dem Kauf des neuen PC mit Win10 habe ich mich gefragt, warum gibt es so viele Komplikationen?
Mein alter XP-PC läuft zum Glück NOCH und steht für den Notfall in der Nähe. WinXP ist aber von den Softwareentwicklern nicht nur zunehmend vernachlässigt worden, sondern zunehmend blockiert! Für neue Peripheriegeräte gibt es keine XP-Treiber mehr, für alte Geräte keine Win10-Treiber. Ich kann also mit dem alten PC nicht mehr drucken. Internetbrowser haben inzwischen so viele Sicherheitsupdates gemacht, dass man mit einem XP-System viele Internetseiten nicht mehr öffnen kann, eingeschlossen die HTML-Bedienoberflächen von Ethernet-Komponenten.
Win7 ist auch keine Alternative, sondern inzwischen eine Altenative. Erst mit Win 8.1 kommt man wieder in die Nähe der aktuell kompatiblen Systeme, die noch eine Weile betreut werden.
Die Verwendung meiner alten Programme auf dem Win10-PC in einer virtuellen XP-Umgebung wurde mir auch empfohlen, doch dazu braucht man eine frische XP-Lizenz. Falls man die tatsächlich auftreiben sollte, gelingt die Online-Registrierung nicht mehr, weil MS diesbezügliche Seiten entfernt hat.
Auch ein Umstieg nach MAC oder LINUX war von mir schon angedacht. Doch auch bei LINUX gibt es inzwischen unzählige Abarten verschiedenster Distributionen. Selbst bei deren Hauptzweigen gibt es jeweils nur für rund 5 Jahre Support. Dann kommt die nächste Generation.
Um mich nicht mit ständigen Update- und Upgrade-Forderungen erpressen lassen zu müssen, setze ich keine MS-Software mehr ein, abgesehen vom Betriebssystem, was schon nervig genug ist.
Die sicherste Basis hat man immer noch mit Kopf, Bleistift, Zirkel, Lineal. Diese Dinge werden voraussichtlich noch ziemlich lange verfügbar bleiben.
Entgegen meiner Aussage, mich nicht unbedingt um die 3D-Darstellung kümmern zu wollen, habe ich doch den Mehraufwand in Kauf genommen, zumindest ein einfaches Rendern der CAD-Daten zu realisieren.
Ich benutze die 3D-Darstellung, um die Platzverhältnisse zu erkennen und die Maße für Einzelteile festzulegen. Dann mache ich mit Bleistift richtige Zeichnungen. Die werden anschließend als 3D-Modell in die virtuelle Uhr eingebaut, um zu sehen, ob wirklich alles passt. Gelegentlich fallen dann Fehler auf. So hangele ich mich Stück für Stück vorwärts.
Die 3D-Modellierung kostet Zeit, aber es ist bedeutend einfacher, am PC Maße zu ändern, als später in der Werkstatt! Dann ist schlimmstenfalls ein Bauteil Schrott.
Hier sieht man die Bauteile der Haldimann-Hemmung:
Ich habe mich inzwischen vom Minutenrad bis zur Pendelfeder vorgearbeitet. Für das Gehwerk liegen die Fertigungszeichnungen für die Einzelteile vor. Nun werde ich mich um das Antriebswerk vom Walzenrad bis zum Großbodenrad kümmern.
Bei meinem PPU-Projekt habe ich einen Meilenstein erreicht: Für sämtliche Einzelteile des Uhrwerks ist die Konstruktion erfolgt, sind Bauzeichnungen und 3D-Modelle erstellt.
Etwas Statistik: - Die geplante Uhr besteht nach aktuellem Plan aus 286 unterschiedlichen Positionen. - Insgesamt sind es 441 Einzelteile. - Für 157 unterschiedliche Positionen wurden technische Zeichnungen für die Werkstatt gezeichnet. - Das 3D-Modell des Uhrwerks greift momentan auf 234 Einzelteil- oder Baugruppendateien zurück. - Über 1300 Arbeitsstunden stecken bisher in diesem Projekt.
Wie ich bereits schrieb, hat sich die 3D-Modellierung als hilfreiches Werkzeug bewährt. Meist zeigten sich im 3D-Modell vor allem fehlerhafte Maße, die falsch von der Papierzeichnung zum CAD-Programm oder umgekehrt übernommen wurden. Mitunter mussten aber auch fertige Lösungen über den Haufen geworfen und neue gesucht werden.
Da ich die Gesamttiefe der Uhr möglichst gering halten möchte, sind die Abstände zwischen Gehäuse, Pendel und Antriebsgewicht knapp bemessen. Das zwang mich dazu, das Antriebsgewicht schlanker zu gestalten. Dies ergab natürlich eine Verringerung der verfügbaren Fallhöhe. Um trotzdem die geplante Laufzeit zu erreichen (34 Tage), musste das Gewicht bis fast an die Seilwalze aufgezogen werden. Diese Position ist allerdings unsichtbar hinter dem Zifferblatt. Darum habe ich dem Aufzug noch eine Malteserstellung verpasst. Der Platz dafür auf war der Werkrückseite vorhanden.
Mithilfe des CAD-Programms habe ich auch an der Gestaltung des Gesichts der Uhr gearbeitet. Die Schrift für das ZB war bereits festgelegt. Doch an der Form und Größe der Zeiger habe ich eine ganze Weile gebastelt. Das ist mein letzter Entwurf dazu:
Hier sind noch einige Ansichten des Uhrwerks:
Ein grober Entwurf für das Aussehen der Uhr:
Diese Ansichten habe ich einfach vom Bildschirm übernommen. Dadurch sind sie recht grob gepixelt.
Da nun auch die Außentemperaturen angenehmer werden, kann ich nun endlich in meiner Außenwerkstatt praktisch mit dem Bau fortfahren. Beginnen möchte ich mit dem Ausschenkeln und Zähneschneiden der Räder.
Als nächstes müssen einige Hilfsvorrichtungen wie Drehlünette und Spindel-Tiefenanschlag gebaut werden, außerdem Feilrollen für die Bearbeitung der Lagerzapfen. Dann kann ich mit dem Drehen der Wellen beginnen.
Du schreibst, dass du 157 Einzelteil-Zeichnungen erstellt hast. Bei Projekten, die nicht als Serienfertigung geplant sind, mache ich es so: alle "stõrenden" Layer ausblenden, das zu bauende Teil bemaßen, ausdrucken, fertigen und danach die Bemaßung wieder löschen. Ich habe also nur eine Cad-Zeichnung.
Hallo Roland, mir ist aufgefallen das bei Deiner Konstruktion die Pendelaufhängung nicht mit dem Tragstuhl des Werks verbunden ist. Gibt es da einen bestimmten Grund dafür?
Zitat von Willy im Beitrag #53 Bei Projekten, die nicht als Serienfertigung geplant sind, mache ich es so: alle "stõrenden" Layer ausblenden, das zu bauende Teil bemaßen, ausdrucken, fertigen und danach die Bemaßung wieder löschen. Ich habe also nur eine Cad-Zeichnung.
In 3D funktioniert die Sache anders. Da ist eine Zeichnung ungleich schneller erzeugt.
Die Uhr gefällt mir gut. Als Konstrukteur kann ich aber immer ein Haar in der Suppe finden. Nimms mir nicht übel.
Bis auf den Anker ist die Uhr sehr elegant Mir scheint, hier ist noch viel überflüssiges Material und die Schraubengröße der Palettenklemmung ist nicht harmonisch.
Die lange Brücke über 2 Räder wird so schwer zu fertigen sein. Die kleine Brücke auf der Rückseite ist als Blechbiegeteil auch nicht einfach und passt nicht zum Rest.
Hast Du dir genau überlegt, wie man die Kugellager montieren kann und ob der Längenausgleich funktioniert? Das ist ja nicht so einfach, weil die Passungen viel enger sind wie bei einem Steinlager.
So eine komplizierte Konstruktion hat immer Schwachstellen und es ist ohne Prototyp kaum möglich vorher alle Fallstricke zu erkennen. Ich bin gespannt wie das weiter geht. Viel Erfolg.
. Viele Grüße von Coloman, der natürlich nicht ich ist.
es besteht natürlich die Möglichkeit, mit dem CAD-Programm Bemaßungen zu erstellen, aber auch das ist ein weiterer Arbeitsschritt. Den habe ich mir gespart, weil die Bleistiftzeichnungen ja schon existieren und Fertigungsunterlagen im Industriestil nicht erforderlich sind. Es würde zwar hübsch aussehen, aber ansehen würde sich das niemand, nicht einmal ich. Meine Zeichnungen werde ich als PDF-Dateien archivieren. So kann ich auch später evtl. defekte Teile nachfertigen.
Nimmst Du offene Kugellager? Staubgeschützte wären ideal. An den richtigen Stellen halte ich Wälzlager für vollkommen berechtigt, auch wenn das viele anders sehen. Gerade an Stellen mit hoher Last wie der Seiltrommel sind sie Gleitlagern überlegen.
Auf der einen Seite ein Festlager, auf der anderen ein Loslager (kann man auch klemmen).
eine Pendelaufhängung gibt es noch gar nicht! Es existiert bisher nur das Uhrwerk.
Zwischen Rückwand (später aus Granit oder Marmor) und Tragstuhl wird es noch eine Tragplatte aus 10 mm starkem Messing geben. An dieser wird die Pendelaufhängung befestigt. Diese Platte wird auch die Haupthalterung für die gesamte Uhr sein.
Zitat von Gustav Becker im Beitrag #57Nimmst Du offene Kugellager? Staubgeschützte wären ideal. An den richtigen Stellen halte ich Wälzlager für vollkommen berechtigt, auch wenn das viele anders sehen. Gerade an Stellen mit hoher Last wie der Seiltrommel sind sie Gleitlagern überlegen.
Auf der einen Seite ein Festlager, auf der anderen ein Loslager (kann man auch klemmen).
Ich nehme absichtlich offene Lager, weil ich aus diesen den originalen Schmierstoff entfernen kann. Der ist meist zu zäh. Außerdem befürchte ich, dass die Dichtungen der staubdichten Lagern zu weiteren Reibungsverlusten führen könnten. Die Kugellager erhalten darum jeweils einen separaten Staubschutzdeckel, er meist gleichzeitig zur Positionierung des Lagerrings dient.
Die staubgeschützten Lager (2Z oder Z) haben keine Berührung mit dem Innenring, führen also nicht zu erhöhter Reibung. Die Schutzdeckel kann man in den meisten Fällen mit etwas Fingerspitzengefühl zerstörungsfrei abnehmen (nur einen Deckel abnehmen reicht normalerweise) und dann die Lager auswaschen und ölen.
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26.05.2016 20:12
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