Kugelbahn aus Q-Tips und Dachlatte

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Kugelbahn aus Q Tips und Dachlatten - Marble Run made of Q-Tips and roof batten
  • Schwierigkeit
    mittel
  • Kosten
    5 €
  • Dauer
    2-3 Tage
  • Wertung

Wieder gab es hier im Forum die Heimwerkerherausforderung. Im Mai 2020 sollten Q-Tips und ein Stück Dachlatte verarbeitet werden. Die Materialvorschläge kamen von mir selbst.
Da hatte ich mir was eingebrockt. Ich hatte zunächst selbst keinerlei Plan, was ich damit bauen könnte.
Doch dann kam mir die Idee einer Kugelbahn.

Los geht's - Schritt für Schritt

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Material

Natürlich mussten Q-Tips und ein Stück Dachlatte verwendet werden.
Darüber hinaus benötigte ich noch einige Schaschlikstäbchen, einen Synchronmotor für 230V mit 4 U/min, etwas Birkensperrholz und die Bodenplatte war ein Stück furnierte Spanplatte aus einem alten Regal.

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Die Kurvenklötzchen aus der Dachlatte – Zuschnitt 1

Ich schnitt zunächst aus der Dachlatte ein Stück von ca. 1m, das ich für die Kurvenklötzchen brauchte.

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Die Kurvenklötzchen aus der Dachlatte - Die Latte hobeln

Dachlatten sind ja zum einen recht sägerau, zum anderen nicht immer ganz gerade.
Außerdem brauchte ich die Klötzchen auf einem kleineren Maß: 4cm x 4cm x 1,4cm.
Also hobelte ich die Latte auf die 1,4cm runter und an den Seiten auf 4cm.

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Die Kurvenklötzchen aus der Dachlatte – Zuschnitt 2

Aus dem sich ergebenden Stück gehobelte Latte schnitt ich dann die 4cm x 4cm Klötzchen.
Als Maß an der TKS nahm ich einfach die Breite der Latte und erhielt dann recht genaue Quadrate.

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Die Kurvenklötzchen aus der Dachlatte – Die Spur fräsen

Ich hatte noch Stahlkugeln mit 12,7 mm da, als halbzöllige Kugellagerkugeln.
Passenderweise habe ich auch einen Kugelfräser mit 12,7mm Durchmesser.

Ich fixierte 4 Klötzchen im Quadrat auf eine Grundplatte und fräste mit dem Fräszirkel, den ich im letzten Projekte schon gebaut hatte (genau für dieses Projekt hier geplant und gebaut), eine Kreis, so dass ich je eine viertel Kurve auf einem Klötzchen hatte.

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Das Transportrad – Leimholz aus der Dachlatte

Wenn schon Dachlatte, dann richtig. Also hobelte ich vom Rest des Stücks Dachlatte die Kanten plan, und schnitt 5 Teile mit ungefähr gleicher Länge aus.

Die 5 Latten verleimte ich zu einem Leimholzbrett.
Von den 5 Latten drehte ich die 2 und die 4 um, damit die Maserung in die Gegenrichtung läuft und ich ggf. Verwerfungen vorbeugen kann.

Ich strich die Kanten mit Leim ein und verzwingte sie ordentlich.

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Das Transportrad - Leimholz auf Maß bringen

Das entstandene Leimholz war noch etwas breit für den Hobel. So schnitt ich erst einmal das Brettchen auf die passende Breite.
Auf dem Dickenhobel hobelt ich das Brettchen auf 15mm runter. Ich wollte es klein wenig dicker als die Stahlkugel haben.

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Das Transportrad – Das Rad sägen

Am Rechner hatte ich das Rad konstruiert und die Vorlage auf Selbstklebeetikette ausgedruckt.
Auf das Brettchen klebte ich erst Kreppband und darauf die Vorlage.
An der Dekupiersäge schnitt ich das Rad aus.

Ich stellte die Dekupiersäge für die innenschnitte auf 5 Grad Neigung ein. Dadurch kann die Kugel unten in das Fach an die Rückwand rollen, oben kann sie von selbst raus rollen.

Die Ausrisse vom Sägen entfernte ich mit einer Feile.

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Das Transportrad – Aufnahme für die Motorachse

Der Motor hat keine runde Achse, sie ist an 2 Seiten abgeflacht.
Ich bohrte ein Loch vom kleineren Durchmesser und sägte dann an der Dekupiersäge das Loch in die passende Form.

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Das Transportrad – Die Aufhängung

Zunächst skizzierte ich die Aufhängung des Transportrades mehr oder weniger freihändig.
Die Skizze setzte ich dann am Computer in die Vorlage für die Vorderseite und die Rückseite um.

Aus 4mm Birkensperrholz schnitt ich dann die beiden Teile zu.

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Das Transportrad – Die Stützklötzchen

Um die Aufhängung auf der Grundplatte zu befestigen hatte ich noch Stützklötzchen konstruiert.
Diese schnitt ich aus 18mm Leimholz zu.

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Die Fehlkonstruktion

Beim Zusammenbau merkt ich dann: ich hatte einen Fehler in meiner Kosntruktion.
Das Rad passte nicht in die Aufhängung, da die Klötzchen unten im Weg waren.
Sollte ich die Teile komplett neu konstruieren und sägen?
Ich entschied mich für eine Rettung. Ich stückelte unten an der Aufhängung noch Sperrholz an, so dass das Rad höher in der Aufhängung hängt.

Positiver Nebeneffekt: es wird steifer und stabiler.

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Motor montieren

Nin konnte ich auch schon den Motor aufstecken und an der Rückseite verschrauben.

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Die Grundplatte

Bisher hatte ich die Konstruktion provisorisch auf der Platte montiert, auf der ich vorher auch schon die Klötzchen gefräst hatte.
Ich bemerkte, dass die Platte auf der anderen Seite eigentlich noch ganz passabel aussah, aber etwas groß für meine Kugelbahn war.
Auf der TKS schnitt ich sie auf die passende Größe und für die Optik legte ich noch einen Kantenumleimer an, den ich zufällig noch in einer passenden Farbe da hatte.

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Transportradaufhängung stabilisieren

An der Aufhängung des Transportrades hatte ich noch Stabilisierungspunkte vorgesehen.
Durch die steckte ich passende Stücke eines 5mm Rundstabes und verleimte sie.
Damit oben die gleiche Breite herrscht, wie unten an den Stützklötzchen, habe ich Abstandshalte vom gleichen Material eingesetzt und mit Zwingen fixiert. Die Abstandshalter kamen später natürlich wieder raus.

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Stützklötzchen für die „Schienen“

Aus den Resten des selbstgemachten Leimholzes für das Transportrad sägte ich mir an der TKS Klötzchen, auf die ich die Q-Tip-Schienen aufsetzen konnte.

Da die Schienen ja leich abschüssig laufen sollten, zeichnete ich einen 5 Grad Winkel an und teilte die vorhergesägten Klötzchen an dieser 5 Grad Linie und hatte somit je 2 Klötzchen mit Neigung.

Am Boden der Klötzchen bohrte ich noch ein 3 mm Loch für die Stützen.

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Kurvenklötzchen schleifen und bohren

Die Kurvenklötzchen brauchten auch noch Löcher für die Stützen.
Am Borstände bastelte ich mir kurzerhand einen Anschlag, dass die Löcher alle an der Gleichen Stelle der 4 Ecken der Klötzchen landen und ich nicht jedesmal aufwändig abmessen und ausrichten muss.

Zudem habe ich dann die Klötzchen noch geschliffen. Die Ober und Unterseite mit dem Deltaschleifer, die Kanten am Tellerschleifer.

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Farbe kommt ins Spiel

Jetzt hatte alles den ähnlichen Farbton. Die Grundplatte, die Fichtenteile aus der Dachlatte, das Birkensperrholz und zusätzlich auch noch die weißen Q-Tips.

Ich entschied, dass da noch etwas farblicher Akzent mit ins Spiel muss.

Mit Holzbeize in Teak färbte ich die Klötzchen und die Aufhängung des Transportrades

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Die Schienen aus Q-Tips

Die Wattestäbchen sollten als Schienen für die Kugelbahn dienen.
Damit alle den gleichen Abstand haben, habe ich mir eine kleine Vorrichtung gebaut, um die Stäbchen auf die Stützklötzchen zu kleben.

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Stromanschluss

Während der Kleber der Q-Tips trocknete habe ich den Stromanschluss des Motors gelegt.
Hinter dem Transportrad bohrte ich ein Loch zur Kabeldurchführung.
Auf der Unterseite des Grundbrettes fräste ich einen Schlitz bis zu Seite des Brettes.
Das Kabel des Motors verlötete ich mit einem Netzkabel mit Inline-Schalter. Zur Isolierung zog ich Schrumpfschlauch drüber.

Zur Zugentlastung klemmte ich das Kabel mit einem Stückchen Holz in passender Breite und Dicke in dem Schlitz fest.

Auf der Oberseite umwickelte ich das Kabel noch mit einem Spiralkabelschutz

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Bahnmontage

Nun ging es endlich dran, alle Einzelteile der Bahn zu montieren.

Die Elemente werden alle durch Schaschlikspieße als Stützen in passenden Längen getragen.

Für die Löcher in der Grundplatte, die ja senkrecht sein mussten, nutzte ich Klötzchen aus dickem Multiplex als Führung, um den Bohrer immer senkrecht zu halten.

Auch erstellte ich mir für die jeweils vier Stützen eines Kurvenklötzchens eine Bohrschablone, on die schneller anzeichnen zu können.

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Fertig und läuft

Nach einigem Getüftel und viel Justierung schaffte ich es dann die Kugelbahn aufzubauen und auch zum Laufen zubekommen.


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