Briefklammermotor

Werkzeug
Material
Anleitung

Ich fand die Bauanleitung für diesen Elektromotor vor ewig langer Zeit mal in einer Zeitschrift und habe ihn seitdem schon öfters im Rahmen des Physikunterrichtes in der Mittelstufe von den Schülern bauen lassen. Bei einigermaßen sorgfältiger Durchführung funktioniert der Motor sicher. Allerdings muss man schon mindestens drei Schulstunden plus häusliche Arbeit investieren ...
Zeitbedarf bei vorhandenem Material und Werkzeug: ca. 4 Stunden.

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Werkzeug

  • Kombizange
  • Messer
  • Schere

Material

5große Büroklammern (5cm)
2kleine Büroklammern
1/2 mKrepp- oder Isolier-Klebeband
2Holzklötzchen (5cm hoch) oder Weinflaschen-Korken
1Grundbrett (10cm x 10cm) oder Bieruntersetzer oder ähnliches
3Perlen (ca. 5 mm Durchmesser)
 Zweikomponentenkleber oder Heißkleber + Alleskleber
ca. 20 mlackierter Kupferdraht (ca. 0,4mm Durchmesser)
2Klingeldrähte (je ca. 10cm lang)

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Anleitung

Herstellung der beiden festen Magnete

Man umwickelt jeweils eine der großen Briefklammern mit Lackdraht. Dabei läßt man 15cm Draht überstehen und beginnt gleich nach der Klammerrundung mit einer engen, strammen Wicklung bis zum Anfang der anderen Klammerrundung. Dann wickelt man eine zweite Drahtlage im gleichen Drehsinn darüber zurück bis vier Windungen vor den Anfang. Hier zwickt man das Ende wieder 15cm lang ab. Damit die Windungen nicht von der Klammer rutschen, umklebt man sie an jedem Ende mit Klebeband

Herstellung des Läufers

Von der dritten großen Briefklammer wird ein gut 3,5 cm langes Stück abgezwickt, glattgepreßt und mit der Feile entschärft. Dies wird die "Welle". Jetzt werden die letzten beiden 5 cm-Briefklammern genau in der Mitte mit der Kombizange leicht V-förmig (ca. 0,5 mm) gebogen, asymmetrisch gegeneinander gelegt und mit zwei Krepp-Bändern an den Enden fixiert.Danach wird die Welle genau in der Mitte (nachmessen!) zwischen beiden Klammern durchgeschoben und so ausgerichtet, daß eine Seite ca. 5 mm mehr übersteht, als die andere. Nun bestreicht man die gesamte Mittelpartie des Läufers mit Zweikomponentenkleber, damit Achse und Klammerpaar unverrückbar und in rechtwinkliger Lage zueinander fixiert bleiben. Wenn Perlen zur Verfügung stehen, werden auf die Achse geklebt: zwei auf das lange Ende und eine auf das kurze Ende. Anderenfalls werden die Enden als Behelfslösung in entsprechender Breite und Stärke mit Kreppband fest umwickelt.
Nun folgt die Läuferwicklung:
Man fängt dicht bei der Achse so an, daß ca. 2 cm Draht zu den zwei Perlen (bzw. der breiten Walze) überstehen. Dann wickelt man wieder dicht an dicht Windung neben Windung bis zur Klammerrundung, geht dann direkt zur Achse auf die andere Seite zurück und wickelt mit gleichem Drehsinn und gleicher Windungszahl die andere Seite der Läufer-Doppelklammer. Danach geht man mit dem Lackdraht direkt zu den Doppelperlen (bzw. die Walze) zurück, zwickt mit 2 cm überstand ab und legt dieses Ende gegenüber dem Drahtanfang. Um die Wicklung besser zu fixieren, umklebt man sie an den Enden mit je einem schmalen Kreppbandstreifchen. Abschließend heftet man die beiden Lackdrahtenden, in der Klammerebene genau gegenüberliegend, mit einer dünnen Schicht Zweikomponentenkleber auf die Doppelperlen (bzw. die Walze). Ist die Verklebung ausgehärtet, müssen wir beide Drahtenden auf dem nach außen liegenden Seiten noch mit einem Messer vom Lack blank schaben, damit sie später guten Kontakt haben.


Herstellung der Lagerböcke für die Läuferwelle

Bei den beiden kleinen Briefklammern wird das äußere, freie Ende aufgebogen und mit der Zange glattgepreßt. Dann wird dieses Ende mit Hilfe der Zange drei- bis viermal eng nebeneinander um den dicken Klammerdraht gewickelt. Dadurch entsteht eine Lageröse. Zum schluß wird der untere Teil der beiden kleinen Klammern rechtwinklig zu den Lagerbockfüßen abgebogen, wobei darauf zu achten ist, daß beide Lagerösen gleich hoch liegen.



Herstellung der "Bürsten"

Von den beiden dicken Kupferdrähten wird an jeweils beiden Enden die Isolierung auf ca. 2cm Länge entfernt. An jedem Draht wird ein rund 4cm langes Ende nach oben rechtwinklig abgebogen, während das untere Ende S-förmig als Fuß geformt wird.



Zusammenbau

Auf dem Grundbrett werden zwei sich rechtwinklig kreuzende Linien gezeichnet. Alle Lackdrahtenden werdeen mit dem Messer blank geschabt. Die beiden Lagerösen werden von beiden Seiten auf die Lagerwelle geschoben und und so auf das Grundbrett gestellt, daß die Welle genau über der einen und die Läufermitte quer dazu über der anderen Hilfslinie zu stehen kommt. Nun werden die beiden Lagerbockfüße durch je zwei kreuzweise fest übergeklebte Kreppbandstückchen fixiert. Dabei ist darauf zu achten, daß die Lager nicht verkanten und die Welle frei und leicht läuft. Nun werden die beiden „Bürsten“ so mit ihren S-Füßen mit Kreppband auf die Grundplatte befestigt, daß die oberen blanken Enden von beiden Seiten federnd gegen die blanken Kollektordrähte des Läufers anliegen. Die beiden festen Magneten werden - Wicklungsenden nach unten - mit Kreppband so an die Holzklötzchen geklebt, daß die Magnetmitte jeweils auf Höhe der Läuferwelle sitzt. Dann werden die beiden Klötzchen so auf die Hilfslinie senkrecht zur Welle festgeklebt, daß die Magnetwicklungen nach innen zeigen und einen Abstand von 2mm zum querstehenden Läufer haben.



Verkabelung

Nun werden die Drahtenden wie in der Schaltskizze gezeigt, miteinamder verbunden (zusammendrehen oder -löten) und an eine Stromquelle (4,5V bis 14V Gleichstrom) angeschlossen. Man beachte, dass beide festen Magneten oben den gleichen magnetischen Pol haben (ev. mit Magnetnadel überprüfen). Damit der Motor in Gang kommt, muß man den Läufer mit einem kleinen Schubs "anwerfen", so daß die beiden Bürsten Kontakt mit den Kollektordrähten bekommen.



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