Das Mecanum-Rad ist ein Rad, mit denen ein Fahrzeug jederzeit in eine beliebige Richtung fahren kann, ohne mit einer mechanischen Lenkung ausgestattet zu sein. Die Drehzahl und die Drehrichtung eines jeden Rades ist einzeln ansteuerbar. Anwendungszwecke sind beispielsweise Förderfahrzeuge, Mobilitätshilfen für gehbehinderte Menschen, fahrerlose Transportfahrzeuge, bei Produktionsprozessen zum Beispiel im Maschinen-, Flugzeug- oder Fahrzeugbau. Unser kleiner Wagen ist per Fernsteuerung programmierbar, hat sogar eine Videokamera und viele Sensoren. Demnächst ein Video!

Antrieb mit vier Mecanum-Rädern
blau: Antriebsrichtung des Rades; rot: Bewegungsrichtung des Fahrzeugs
a) Geradeausfahrt, b) Seitwärtsfahrt, c) Diagonalfahrt, d) Kurvenfahrt, e) Drehung, f) Schwenkfahrt

https://de.wikipedia.org/wiki/Mecanum-Rad

Theoretisch wäre ein Selbstbau von Konstruktionsteilen mit den 3D Druckern oder den CNC-Fräsen möglich. Viele von unseren Maschinen wurden aus Alu Profilen zusammengebaut. Fürs schnelle Konstruieren haben wir jetzt zwei Kästen eines bekannten Baukastensystems günstig erworben. Sie haben Ähnlichkeiten mit dem Alusystem, sind aber viel kleiner und bestehen aus sehr vielen unterschiedlichen "Bausteinen".

Der Vorbesitzer war ein Mathematikprofessor (die grauen Steine) und sein Sohn, der bei Jugend-forscht teilnimmt.

Wenn das nicht ein gutes Omen ist!

Das erste Produkt , was wir mit dem neuen Konstruktionssystem erstellt haben: Ein vierrädriges zusammengestecktes "Fahrzeug". Es ist ohne Lenkung, hat aber einen Elektro-Motor und einen Batteriekasten mit 9Volt Blockbatterie. Da es ohne Bauplan und ohne Erfahrung mit den vielen Steckmöglichkeiten des Konstruktionssystems erstellt wurde, ist es eher ein schönes Motiv für ein Farbfoto geworden. Auf dem Foto ist der rechte Reifen ohne Profil. Wir haben das "Fahrzeug" aufgebockt, um den Motor mit dem Reifen drehen zu lassen. Daher kommt dieser Effekt. Der Motor hat ein kleines Getriebe und kann durch die Untersetzung dieses relativ schwere "Fahrzeug" fortbewegen. Die Fotos unten zeigen, was mit einer einfachen Verkleidung, die wir mit unserem Vacuum Former gemacht hatten, entstehen kann.

Zur Geschichte von Konstruktionssystemen LINK

Das Zweite Projekt mit dem neuen Konstruktionssystem: Ein Förderband. Das Rastersystem ist etwas unflexibel, das Förderband ist genauso breit wie die schwarzen Steine und hatte dadurch eine große Reibung, so dass der Motor Schwierigkeiten hatte, das Förderband zu bewegen. Auch war die Spannung zwischen den Achsen durch die genormte Länge des Förderbandes viel zu groß.

Das Einsetzen eines schmalen roten Steins verhinderte die Reibung und durch Ausnutzung der langen Rille von vier grauen Steinen konnte die Spannung eingestellt werden.

Hier im Bild eins von vier Regulierungen. So konnte die Spannung rausgenommen werden. In großen Förderbändern würden Gewinde eventuell mit Federn zum richtigen Einstellen dienen. Hier kann nichts festgezogen oder fein eingestellt werden, alles klemmt durch Reibung der Bausteine. Dafür geht das Konstruieren sehr schnell, im Vergleich zu den Metallbaukästen mit den vielen Schrauben und Muttern. Da das Förderband wieder ohne Bauanleitung konstruiert wurde, mag es sein, dass darum die Probleme auftraten und der Bausatz eines Förderbandes diese nicht hat oder pfiffiger damit umgeht. Nach drei Tagen ohne viel Erfahrung trotzdem ein schöner MINT-Projekttest.

Was tun? Nicht nur 3D Drucker können Ersatzteile erstellen: Für unseren Lasergravierer nutzten wir die CNC Fräse, um ein Ersatzteil aus Acryl zu fräsen.

Zuerst hatten wir das Ersatzteil mit unserem 3D Drucker gedruckt, der im Schmelzverfahren arbeitet. Doch dann erinnerten wir uns an die CNC Fräse:

Der Lasergravierer stammte noch aus der Zeit, wo das Gerät aus vielen Einzelteilen zusammengeschraubt werden musste. So war nach vielen Jahren ein wichtiges Teil, hergestellt per Spritzguss, "ermüdet" und zerbröckelte. Hier im Video seht ihr etwas vom Fräsen mit einer 1 mm Fräse. Das Ersatzteil wurde aus zwei 3 mm starken Acrylplatten geschnitten um dem passgenauen Wenden zu umgehen.

Wenn der Laser fertig ist, kann er sich dann selber dieses Ersatzteil aus z.B. Acrylplatten lasern.

Endlich haben wir neben Dampfmaschinen, Windrad, Wasserstoffautos und Sonnenkollektoren einen Stirlingmotor. Im Video zum ersten Mal mit Spiritusbrenner beheizt. Nachdem die Welle geradegebogen und Reste einer Dichtung aus dem Heizraum entfernt wurden, kann der als defekt gekaufte Stirlingmotor zeigen, das das Prinzip "Heissluftmotor" funktioniert. Jetzt können Experimente damit gemacht werden und die Leistung, Umdrehung usw. nachgemessen werden. Im Projekteraum des Anna-Schwarz- Hauses gibt es immer wieder mal etwas Neues!

Und zum Schluß fiel die Kurbel ab!!!

Das Prinzip des Stirlingmotors und die Experimente mit dem hier schon angeschlossenen Stromgenerator demnächst auf dieser Seite! Aus Sicherheitsgründen werden wir den Spiritusbrenner auswechseln, da die Originalhalterung für den Docht fehlt!

Zuwachs für die Abteilung Maschine, wo es kracht, scheppert und Dampf und Flammen speit:

Ein Ungetüm, ein "Drache" und doch ein lange noch in unseren Straßen zu findendes Beispiel der Dampfmaschinengeschichte: eine Dampfwalze.

In unserem Beispiel eine Spielzeug-Dampfwalze, die nicht auf dem Teppichboden in unserem Projekteraum an gefeuert werden sollte. Im Video könnt ihr sehen, wie durch starken Wind die Befeuerung stark angefacht wird und die scheinbar schwere Dampfwalze sich auf den Klinkersteinen fortbewegt. Die Lenkung ist außergewöhnlich: Durch eine Schnecke wird die einliegende Kette bewegt und zieht die vordere Walze in die gewünschte Richtung..

(*Sprichwort)

Durch die Recherchen der Mahn- und Gedenkstätte Düsseldorf, die im Katalog zur Ausstellung abgedruckt sind, bekommen viele Bilder von Otto Pankok die Informationen zu den Menschen, die er gemalt oder geschnitzt hatte.

Wir haben gleich mit unserer neuen Technik, dem SLA-Drucker eine Druckplatte von EHRA, dem Titelmotiv des Katalogs, hergestellt und gedruckt.

"Ida Meinhardt/Ehra war am 21. Juni 1921 im elsässischen Sausheim als Tochter von Victoria Meinhardt zur Welt gekommen. Im Alter von zwei Jahren kam sie mit ihren Eltern nach Düsseldorf. Ida erhielt als Kleinkind den Romanes-Namen Ehra. Mit ihren Eltern lebte sie zunächst in Flingern an der Ruhrtalstaße, dann auf einem Lagerplatz an der Heerstraße (1934) und später auf dem Heinefeld ("Zaunkönigpfad 8b")." Weiteres im Katalog.

Mit unserem neuen SLA-LCD-Drucker haben wir gleich Visitenkarten, bzw. eine Hochdruckform gedruckt. Hier konnten wir mit Hilfe von Software eine Druckform aus transparenten Kunstharz belichten mit vier Nutzen unserer Visitenkarte. Die Frage ist, ob wir die Ergebnisse unserer ersten Test mit allen Macken und Fehlern hier veröffentlichen oder erst solange probieren, bis es unseren Anforderungen genügt?

Die Fehler: die Höhe der druckenden Teile ist mit unter 1mm viel zu niedrig. Hier hätten wir vielleicht durch seitliche Abstandhalter beim Einfärben mit der Gummiwalze die Schmuddeleinfärbungen verhindert. Also, höhere Druckebene von vielleicht 2 mm.

Zweiter Fehler: beim Vektorisieren fehlt beim kleinen a von Anna die weisse Fläche und beim Extrudieren der Datei ist das n von Kontakt nicht hochgezogen worden.

Dritter Fehler (?): die Farbe ist Linolfarbe, die mit Wasser ausgewaschen werden kann. Da das Kunstharz in diesem Fall sehr hart ist und nicht elastisch, wäre eine Buchdruckfarbe  (oder Offsetdruckfarbe) vermutlich geigneter, um einen scharfen Abdruck zu erzeugen. Da die Farben ölhaltig sind, müssen diese mit Reiniger gesäubert werden und Farbe und Reiniger riechen und sind für unseren Projekteraum ungeeignet.

Richtig war der seitenverkehrte Druck und das Ergebnis der sehr glatten und randscharfen Hochdruckplatte in so kurzer Druckzeit von 6 – 9 Minuten in einer Größe von 190 x 120 mm!

Wir haben wegen dem Einsatz eines Diodenlasers, der anstatt eines Fräsmotors in die kleine CNC-Fräse eingesetzt werden kann, eine Absauganlage mit Schutzgehäuse gebaut. Der durchsichtige Teil ist mit orangefarbigen Kunststoffplatten versehen, um einen UV-Lichtschutz herzustellen. Wir haben viereckige Aluhohlstangen gekauft. Sie kommen aus dem Volierenbedarf und haben Fassungen, in denen die Kunststoffplatten mit ihren 3 mm exact reinpassen. So konnte auf Löcher und Schrauben vollständig verzichtet werden und damit die durch Spannungen zwischen Schrauben und Kunststoff eventuell entstehenden Risse verhindern. Auch die Verbindungen der Aluhohlstangen wurden durch passende Kunststoffverbindungen gelöst, ähnlich wie bei unserem Rota Former. Sie brauchten nur gesteckt werden.