Schlingerpendel

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Schlingerpendel Teaser
Schlingerpendel - Ist das ein Perpetuum Mobile ???
  • Schwierigkeit
    leicht
  • Kosten
    1 €
  • Dauer
    Unter 1 Tag
  • Öffentliche Wertung

Es war mal wieder Monatsherausforderung.
Und Materialien waren dieses Mal Holzkugeln und Gummiband.

Ich hatte vor einiger Zeit mal ein solches Pendel gesehen, und wollte schon länger mal so was nachbauen. Das kam mir bei den Materialien gleich in den Sinn und nach etwas Grübeln, wie ich das realisieren könnte, habe ich es dann auch gebaut.


Hinweis: es sind oben zwei Videos eingebunden, das erste zeigt nur die fertige Funktion, das zweite ist das komplette Projektvideo.

Los geht's - Schritt für Schritt

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Material

Wie schon erwähnt sollte eine Holzkugel, max. 4cm, verwendet werden. Außerdem ein Gummiband.
Das hatte ich zur Verfügung.
Zusätzlich brauchte ich noch einen 6 mm Bucherundstab, ein Reststück Dachlatte, das schon angefast war, ein Strück Multiplex, ein Kugellager und etwas Kleinkram.

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Die Standsäule - Zuschnitt

Ich fing damit an, aus dem Stück Dachlatte die hohle Säule zu bauen, durch die der Gummi durch läuft.
Die Dachlatte war schon von einem vorigen Projekt angefast. Genau diese Fase brauchte ich.
Ich schnitt die Seiten mit den Fasen so ab, dass ich zwei Teile erhielt, die zusammen ein Achteck-Querschnitt bildeten.

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Die Standsäule – Innen hohl.

Auf der Tischkreissäge schnitt ich in die vorher gesägten Halbprofile innen Nuten rein.
Die stehen gebliebenen Stege brach ich aus und säuberte die Nut dann noch mit dem Stechbeitel.
Die beiden Teile passten dann erstaunlich gut zusammen.
Ich leimte die Hälften zusammen und erhielt so nun eine Achteckröhre.

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Kugellager einlassen

Ich hätte die Vertiefung für das Kugellager einlassen sollen, als die beiden Halbröhren noch getrennt waren, da hätte ich es einfacher gehabt.
Aber so ging es auch. Ich zeichnete von oben den Umriss des Kugellagers an und fräste dann mit dem Dremel die notwendige Aussparung.
Mit dem Winkel prüfte ich, dass das Lager auch gerade drin saß.

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Die Bodenplatte

Für die Bodenplatte hatte ich ein Reststück Multiplex, das schon die richtige Breite hatte (kam so genau nicht drauf an). Nur in der Länge kürzte ich es etwas ein.
Die Ecken rundete ich etwas ab.

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Schleifen

Zum Schleifen baute ich meinen Bohrmaschinentellerschleifer auf.
An der Bodenplatte bereinigte ich die runden Ecken noch etwas, und schliff eine leichte Fase an die Kante.
Die Standsäule (die Achteckröhre) hatte erstens noch Lasurspuren vom vorigen Projekt, und zweitens auch noch den Leimaustritt vom Verleimen. Außerdem war das Holz noch etwas rau. Das konnte ich auch alles am Tellerschleifer weg schleifen.

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Die Aufbauten

Auf die Bodenplatte musste zum einen die Säule, zum anderen der Fangstab.

Die Säule wollte ich etwas in der Bodenplatte versenken. Ich bildete mir ein, dadurch einen etwas besseren Halt zu haben.
Dafür bohrte ich erst mit dem Forstnerbohrer etwas vor. Dadurch hatte ich schon eine plane Referenzfläche im Loch.
Innerhalb des Forstnerbohrerlochs vpn 20mm bohrte ich noch ein 10mm Loch ganz durch, durch das das Gummiband geführt werden sollte.

Mit dem Stemmeisen nahm ich dann noch die Kanten für die Achteckform aus. Für bessere Kanten schnitt ich die Konturen mit einem Cuttermesser vor (ein Anreißmesser hab ich nicht, aber improvisieren kann ich).
Mit Winkel kontrollierte ich, dass die Säule auch senkrecht im Loch steht.

Für den Fangstab bohrte ich ein 3mm Sackloch für den Schaschlikspieß.

Das Gummiband sollte auswechselbar sein. Also arbeitet ich an der Unterseite noch einen Schlitz ein, in das Metallstift (ein Nagel) eingelegt werden kann, der das Gummiband hält.

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Das Pendellager

Das Pendellage wird durch eine der Holzkugeln gebildet.
Durch die vorhandene 6mm Bohrung wird der Pendelarm (6mm Rundstab) gesteckt.
Um eine Schrauböse anbringen zu können bohrte ich 90 Grad zum vorhandenen Loch noch ein kleines Loch vor. Damit mir der Bohrer auf der Kugel nicht verläuft, stach ich mit einer Ahle vor.

Die kleine Schrauböse steckte ich durch das Kugellager und schraubte sie and er Kugel fest.

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Der Pendelarm

Für den Pendelarm schnitt ich ein Stück von dem 6mm Bucherundstab ab. Mit einer kleinen Feile nahm den Grat an den Enden ab.

Am hinteren Ende sollte der Pendelarm mit einer Kugel abgeschlossen werden.
Die kleinere Kugel hatte aber nur eine 4mm Bohrung.
Um die Bohrung auf 6mm zu erweitern spannte ich einen 4mm Bohrer in die Bohrmaschine und steckte die Kugel auf den Bohrer. So spannte ich die Kugel im Schraubstock fest, um dann das Loch mit dem 6mm Bohrer zu erweitern.

Damit der Pendelarm besser ausbalanciert werden kann, stellte ich aus einem kleinen Stück Multiplex noch ein zusätzliches verschiebbares Gewicht her.

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Der „Motor“

Das Pendel wird von einem Gummiband angetrieben. Oder besser gesagt zwei Gummibändern, die ich aneinander geknotet habe.
Das Gummiband habe ich mit Hilfe eines Drahtes durch die Säule gezogen, nachdem ich es an der Öse des Pendellagers eingehängt hatte.
Da hier die Säule und die Grundplatte noch nicht verleimt waren, fädelte ich den Gummi auch noch durch das Loch der Bodenplatte und fixierte ihn auf der Unterseite mit dem Metallstift in der Nut.

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Fehlkonstruktion

Jetzt konnte ich den Pendelarm durch das Pendellager stecke, das Gewicht und die Abschlusskugel aufstecken und am vorderen Ende den Faden mit der Pendelkugel befestigen.

Fertig für den ersten Test.

Der Pendelarm drehte sich wunderbar mit dem Gummiband und dem Pendellager. Das funktionierte einwandfrei, so wie ich es mir gedacht hatte.

Aber die Kugel am Faden wurde nicht vom Fangstab eingefangen.
Der Fangstab war zu kurz weil die Kugel durch die Fliehkraft so hoch kam, dass sie einfach darüber hinweg flog.

Den Schaschlikspieß konnte ich schlecht verlängern. Zudem war mir der auch zu wackelig, wie ich im Nachhinein feststellte.

Die Lösung: eine anderer Fangstab musste her. Da ich aber von dem 6mm Bucherundstab noch genügend übrig hatte, verwendete ich den.

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Der zweite Fangstab

Für den dickeren Fangstab musste ich zunächst das Loch auf der Grundplatte auf 6mm erweitern.

Jetzt nahm ich für den Fangstab etwas genauer Maß und längte ihn passend ab.

Auch die Kugel auf dem Fangstab brauchte jetzt noch eine Aufbohrung für die 6mm Aufnahme.

Ein erneuter Test mit dem neuen Fangstab: Jetzt funktioniert es.

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Farbgebung

Jetzt zerlegte ich erst wieder alles, um dem Schlingerpendel noch etwas Farbe zu verpassen.
Vor dem Anmalen bohrte ich am vorderen Ende des Fangstabs noch ein kleines Loch, um den Pendelfaden zu befestigen. Der war bisher nur provisorisch angeknotet.

Zur Färbung nahm ich Holzbeize in einem hellen Grün und teakfarben.
Die Kugeln sprühte ich mit einem Silber-Lack ein.
Die Pendelkugel bemalte ich mit roter Acrylfarbe und streute noch etwas goldenen Glitter drauf.

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Endmontage

Die Farbe war trocken und jetzt konnte es an den Zusammenbau gehen.
Als Erstes leimte ich die Säule auf die Grundplatte. Auch hier checkte ich wieder mit einem Winkel, dass die Säule auch senkrecht steht.

Die Kugel auf dem Fangarm wurde auch angeleimt.

Das Pendellager habe ich wieder zusammengebaut, den Gummi wieder eingeängt und eingefädelt.

Das Gewicht steckte ich wieder auf den Pendelarm, ebenso wie die Endkugel.
Am Pendelarm befestigte ich jetzt auch den Pendelfaden indem ich ihn durch das kleine gebohrte Loch fädelte und verknotete.

Die Pendelkugel befestigte ich am Pendelfaden indem ich den Faden oben durch die Kugel führte und unten mit einer M4 Madenschraube fixierte.

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Fertig und funktioniert

Jetzt war das Schlingerpendel, das ich schon so lange mal bauen wollte, fertig.
Ob das wirklich Schlingerpendel heißt? Ich weiß es nicht. Wenn jemand den richtigen Namen kenn, kann er/sie es gerne in die Kommentare schreiben.


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