Bauanleitung
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In ArbeitGrundlegende Bearbeitung von Holz und Plexiglas
Nach obenWie bearbeite ich die folgenden Materialien?
Holz
Nach obenHolz zu bearbeiten ist relativ einfach, zumindest was unsere Zwecke anbelangt. Zum Sägen sollte man eine Laubsäge oder Stichsäge, im Optimalfall eine Dekupiersäge sein Eigen nennen können. Für gröbere Schnitte wäre eine Kreissäge von Vorteil. Da man beim Sägen immer ein bisschen vom Idealschnitt abweicht, sollte man Holz mit cirka 0,5mm Übermaß schneiden. Den überflüssigen Rest kann man dann entweder mit einem Schleifklotz oder einem Bandschleifer abschleifen. Abschließend die Kanten der Schnittflächen glätten, damit man sich nicht dran verletzen kann.
Plexiglas
Nach obenPlexiglas zu bearbeiten ist um einiges schwerer als Holz zu bearbeiten. Hier sollte man als erstes die Dicke der zu zersägenden Platte bestimmen. Ich habe die Erfahrung gemacht, das sich Plexiglas bis 3mm Dicke noch einigermaßen gut mit einer Dekupiersäge zerschneiden lässt. Auch hier gilt mit Übermaßschneiden, vll. sogar mit 1mm, je nachdem wie viel Erfahrung man schon hat. Danach den überstehenden Rest abschleifen. Bei Plexiglas über 3mm Dicke sollte man die Stichsäge zum Einsatz kommen lassen. Hier ist es wichtig ein Holzsägeblatt zu verwenden. Dieses Blatt holt sehr viel Material heraus, ohne viel Wärme zu produzieren. Diese führt nämlich dazu, dass sich das Sägeblatt im Plexiglas "einschmilzt". Bei mehr als 8mm dickem Plexiglas empfiehlt es sich mit Wasser zu kühlen. Dazu einfach alle paar Zentimeter Schnitt das Sägeblatt mit Wasser kühlen. Im Grunde genommen ist auch die Bearbeitung von Plexiglas sehr einfach, wenn man weiß wie! Ich kann euch nur Tipps geben, das Gefühl dazu müsst ihr aber selber entwickeln.
Werkzeug
Nach obenFolgendes Werkzeug, sollte man mindestens besitzen:
- Maul/Ring- Schlüssel in den benötigten Größen
- Schraubenzieher
- Holz, sowie Metallbohrer in den benötigten Durchmessern
- Bohrmaschiene
- Dickflüssigen Sekundenkleber
- Laubsäge
- Stichsäge
- Schleifklotz
- Schieblehre
- Winkeleisen
- Diverses Schleifpapier
- Metalsäge
- Schraubstock
Optionales, aber sehr nützliches Zubehör:
- Dekupiersäge
- Bandschleifer
- Schraubzwinge
- Kreissäge
- Standbohrmaschine
Bauanleitung
Nach obenIm großen und ganzen gibt es keine Bauanleitung für Teslatrafos. Es gibt eher gewisse "Goes" und "No goes", also eher Richtinien. Eine SGTC zu bauen ist relativ simpel, deswegen ist es auch schwer eine Bauanleitung zu schreiben. Ich möchte im folgendem einfach versuchen zu erklären, worauf es beim Bau einer Midi-SGTC ankommt.
Vorbereitung
Nach obenAlso aller erstes sollte man seine geplante Teslaspule immer einmal theoretisch durchrechnen, zum Beispiel mit diesem netten JavaScript. ( "Online-Rechner" -> "Teslatrafo" ). Hat man seinen Teslatrafo erstmal durchgerechnet, dann kann man eigentlich damit beginnen seine benötigten Teile zu bestellen, bzw. einzukaufen. Zum Beispiel:
- Hochspannungstrafo
- MMC
- PVC-Abflussrohr
- Kupferlackdraht
- Kupferdraht
- Plexiglas
- Gewindestangen
- Diverse Schrauben
- 230V Lüfter
- Kupferrohr
- Aluflexrohr
- Kaltgerätebuchse
- 2MOhm Widerstände
- Sperrholz
- Räder
Planung der Grundplatte
Nach obenHat man alle diese Dinge dann kann der Bau ja los gehen. Als erste sollte man hierfür sein MMC nehemen, sein Hochspannungtrafo, die Gewindestangen, und Räder. Als erstes platziert man seinen Trafo und seinen MMC auf einer Sperrholzplatte so, dass genügend Platz für die spätere Verkabelung zur verfügung steht und vorallendingen, dass die Gewindestangen und Räder noch an das Brett geschraubt werden können. Am besten zeichnet man hier mit Bleistift die Positionen auf das Holzbrett drauf. Nun schneidet man am besten das eben eigezeichnete Stück Speerholr herraus. Allerdings empfielt es sich, es quadratisch zu schneiden. Allso alle Seiten gleich lang. Anschließend zeichnet man auf der Rückseite des Brettes die Befestigungslöcher für die Räder ein. Die Räder sollte man immer in den 4 Ecken positionieren. Anschließend zeichnet man die Befestigunslöcher für den Hochspannungstrafo ein. Danach verbindet man die quer gegenüberliegende Ecken des Holzes mit einer Linie. Die Mitte des Holzbrettes ist so gekennzeichnet. Nun kommt der etwas knifflige Teil. Die Gewindestangen, die später die beiden "Stockwerke" von einander trennen, müssen so positioniert werden, dass Sie den Räder nicht in den Weg kommen, aber dennoch so weit wie möglich in den Ecken entfernt sind. Jetzt kommen die Linien ins Spiel. Diese fährt man mit seiner Gewindestange einfach ab, bis man das Rad auf der Unterseite nicht mehr "durchbohren" muss.
Bohrungen
Nach obenAls erstes Bohrt man die Befestigunslöcher für den Trafo, durch die später die Schrauben passe. Hier sollte man keine Holzschrauben verwenden, sondern Schrauben mit metrischem Gewinde, zum Beispiel "M6". Anschließend werden die Löcher für die Räder gebohrt. Hierzu verwendet man wiederum Holzschrauben. Die Löcher sollte man mit dem Kerndurchmesser seiner Holzschraube bohren. Allerdings sollte man hierzu sein Holzbrett nicht völlig durchbohren sondern nur ein Senklochbohren. Jetzt kommt der komplizierte Teil. Die Gewindestangen. Hierzu sollte man sich Gedanken um sein "Obergeschoss" machen, auf dem später die Primärspule und die Sekundärspule befestigt werden. Das "Obergeschoss" kann, muss aber nicht aus Plexiglas gefertigt werden. Auf jeden Fall sieht Plexiglas im Nachhinein wesentlich schöner aus. Wichtig ist, dass Obergeschoss und Untergeschoss die selben Maße haben. Hat man sein Obergeschoss aus Plexiglas herausgeschnitten oder aus Holz, dann legt man die beiden Platten ( Ober und Untergeschoss ) präzise übereinander und befestigt dies mit Schraubklemmen. Nun bohrt man mit die Löcher für die Gewindestangen durch Ober und Untergeschoss gleichzeitig, was die Passgenauigkeit erhöht. Es empfiehlt sich für sämtliche Bohrungen eine Standbohrmaschine zu verwenden.
Funkenstrecke
Nach obenDie Funkenstrecke zu bauen ist mit Abstand der schwierigste Teil. In der Regel reicht eine Funkenstrecke mit 5 Lücken eine "Middi-SGTC" ausreichend zu "befeuern". Folglich sollte man von seinem Kupferrohr also 6 gleichlange Stücke abschneiden. Es empfiehlt sich die Stücke nicht kürzer als 12cm abzuschneiden. Das Kupferrohr sollte einen Außendurchmesser von > 12mm haben. Umso größer das abgeschnitten Stück, desto langsamer erhitzt es sich im Betrieb der Teslaspule. Als erstes legt man sein Kupferrohr auf einen möglichst geraden Untergrund. Nun zeichnet man mit einem Stift eine gerade Linie auf das Rohr. Hierfür einfach das Rohr festhalten, den Stift auf den Boden legen, und anschließend an dem Rohr entlang fahren. Jetzt zeichnet man seine Abschnitte ein. In unserem Beispiel 6 gleich lange und schneidet diese am besten mir einem Rohrschneider oder Metalsäge ab. Dabei sollte man darauf achten, dass die Linie auf dem Rohr erhalten bleibt. Anschließend kennzeichnet man von jedem Ende des Abschnittes, einen in 1cm entfernten Strich, der die Linie kreuzt. Diese Punkte kennzeichnen Bohrungen. Da die Abschnitte später auf Plexiglas montiert werden sollten, empfiehlt es sich ein Gewinde hinein zu schneiden. M3 reicht in der Regel. Hierzu rechnet man M3, also 3mm Außendurchmesser der Schraube, mal 0.8. Mit 2,4mm müssen wir unser eben gekennzeichnetes Loch also bohren. Danach mit viel Gefühl das Gewinde hinein schneiden. Nun sind unsere Kupferstücke fertig.
Da unsere Funkenstrecke verstellbar sein soll, wird sie auf Schienen montiert. Hierzu sollte man 4 gleich große Plexiglasstreifen anfertigen. Hierfür am besten dickes Plexiglas verwenden, zum Beispiel 4mm. Den jetzt folgende Abschnitt zu erklären ist ein bisschen kompliziert, daher einfach ein schöne Detailaufnahme: (BILD)
Nun ist unsere Funkenstrecke fertig. Allerdings benötigen wir noch einen Lüfter, der unsere Funkenstrecke kühlt, und vorallendingen ionisierte Gase wie O3 oder NO2 weg bläst, da diese die Funktion der Funkenstrecke negativ beeinflussen. Den Lüfter sollte man über seiner Funkenstrecke montieren. Ein Lüfter mit 230V empfiehlt sich, da hierfür kein Trafo oder Elektronik benötigt wird.
Primärkondensator
Nach obenDen MMC kann man in 2 Varianten montieren. Entweder kann man ihn liegend auf der Grundplatte mit Heißkleber befestigen, was allerdings nicht gerade schön aussieht. Man kann aber auch ein passendes Gehäuse bauen. (BILD) Aus den folgenden Gründe, sollte man darauf achten, die Verbindungen in einem Teslatrafo so kurz wie möglich halten:
- Streukapazitäten und Streuinduktivitäten
- Umso länger das Kabel desto höher der ohmsche Widerstand und die Streuanteile
Folgende Sicherheitsmaßnahmen sollten eingebaut werden:
Über jeden Kondensator sollte ein 2MOhm Widerstand parallel gelötet werden. Dieser Widerstand entlädt die Kondensatoren nach dem Betrieb der Spule. Außerdem Stellen die Widerstände auch ein Spannungsteiler da. Da Kondensatoren relativ große Fertigungstoleranzen haben, könnte es sein, dass ein Kondensator eine höhere Kapazität hat als ein anderer, dass sich wie folgt auswirkt:
Für Kondensatoren in Reihenschaltung gilt: Die Ladung Q (Coulomb) ist auf jedem Kondensator gleich.
Die Kapazität eines Kondensators ist definiert als: , also Ladung pro Spannung.
Stellen wir diese Formel um zu:
Hat jetzt ein Kondensator eine größere Kapazität als ein Anderer, so ist sein Anteil der Spannung die er abbekommt kleiner. Ein anderer Kondensator (mit geringerer Kapazität) wird demnach mehr Spannung abbekommen.
Die Widerstände verhindern in diesem Fall die mögliche Zerstörung diese Kondensators.
Trafo
Nach obenNun wird der Hochspannungstrafo befestigt. Hierzu sollte man sich auf seiner Grundplatte die letzte freie Kante suchen. Den Trafo auf die gewünschte Position stellen, an der er später verschraubt werden soll. Anschließend die Befestigungsbohrungen des Trafos mit Bleistift auf die Holzplatte übertragen. Abschließend bohren und den Trafo danach befestigen. Hiermit ist die Grundplatte fast fertig.
Gewindestangen
Nach obenNun gilt es die Optimale Länge seiner Gewindestangen zu ermitteln. Dazu sucht man sich auf seiner Grundplatte die Stelle, die am höchsten heraus ragt und misst die Höhe. Jetzt addiert man noch 7cm dazu, damit das Obergeschoss ein bisschen Abstand zu höchsten Stelle hat. Nun die Gewindestangen mit einer Metalsäge zurecht schneiden. Dazu die Gewindestangen am besten in einen Schraubstock einspannen. Aber Vorsicht, dass ihr die Gewindegänge dabei nicht zerquetscht.
Primärspule
Nach obenDie Primärspule zu bauen ist meiner Meinung nach der aufwendigste Teil beim Bau einer Teslaspule. Hierzu geht man wie folgt vor.
//[Anm. felix] IMHO geht nichts über 4 stunden sekundärspule wickeln...
