Die große "Enkelkinder-Uhr"

Ohne eine konkrete Vorstellung vom Design begann ich mit dem Bau dieses Uhrwerks, das rein auf Versuch und Irrtum sowie wilder Fantasie basiert. (Ich bin kein Ingenieur – dies ist eher ein Kunstwerk als eine mechanische Uhr oder ein Designobjekt.) Ich beschloss, am Timepiece-Wettbewerb teilzunehmen, und da dies mein allererster Wettbewerb war, hatte ich keine Ahnung, was ich tat oder was mich erwarten würde.

In gerade einmal 5 Minuten entschied ich mich, eine Uhr von Grund auf neu zu bauen, ohne Remixes oder übernommene Ideen – unter Verwendung von Zahnrädern und einer neuartigen Antriebsmethode. Die Uhr sollte den Namen "The Grand – Grandchildren Clock" tragen. Ich begann mit einem leeren Bildschirm und den grundlegenden Formen und Teilen, die auf Tinkercad verfügbar sind. Das Ergebnis ist dieses einzigartige, selbst entworfene Modell ohne jeglichen KI-Inhalt. Gedruckt und entworfen an Abenden und über die Wochenenden hinweg (Danke an Tinkercad – und das Autodesk-Team, zu 100 % mit dem Open-Source-Online-CAD-Programm entworfen.)

Für dieses Modell wird idealerweise der Creality K2 benötigt – wegen der Druckbettgröße und des Mehrfarbendrucks, der Lackierung sowie der zusätzlichen Berücksichtigung der Arbeitstoleranzen. (Ich habe erst am Ende des Baus vom Support Painting im Creality-Slicer erfahren.)

Ich wollte, dass es lehrreich für meine Enkelkinder ist, aber es stellte sich heraus, dass es auch für Opa sehr lehrreich war!

Idealerweise sollte das spätere Modell ein Spielzeug oder eine interessante Ergänzung als Motivation für sie enthalten (ich denke an eine Murmelachterbahn und einen Aufzug, die gerade entworfen werden.) Dies sollte ihnen helfen zu lernen, wie man alte analoge Zeitanzeigen liest und wie Zahnräder funktionieren.

Die Arbeiten am Schrittmotorantrieb, der Murmelachterbahn und der Murmelpumpe / dem Aufzug werden hinzugefügt und können ebenfalls kostenlos heruntergeladen werden.

Zum Zeitpunkt der Vorbereitung dieser Einreichung ist der eigentliche Uhrmechanismus entworfen, gedruckt und zusammengebaut worden, einschließlich erfolgreicher Funktionstests.

Bitte beachten Sie, dass das Design viel Hardware erfordert. Ich habe Gegenstände verwendet, die ich bereits in meinem 3D-Arbeitsbereich und in der Garage zur Verfügung hatte.

Die Übersetzungsverhältnisse der Uhr sollten 60:1 und erneut 60:1 betragen. Wenn der Schrittmotor funktioniert, muss die Uhr die Zeit halten und potenziell funktionsfähig sein. Das Design dient als konzeptionelles Lehrmittel und aus der puren Liebe zu meinen Enkelkindern. Es sollte Spaß machen. Gleichzeitig forderte es mich heraus, das nächste Level im 3D-Druck zu erreichen.

(Der später hinzuzufügende und zu teilende Antrieb sollte es ermöglichen, den Schrittmotor auf 60 U/min einzustellen – um den radialen Arm und den Murmelaufzug zu aktivieren.

Wenn es voll funktionsfähig ist, kann dieses Design eine ganze Reihe neuerer Designs und Themen für das Grunddesign eröffnen.

Diese Uhr ist in einer Sicherheitsglasvitrine untergebracht, die von einem 3D-gedruckten Rahmen oben und unten getragen wird. (Diese wird kostenlos geteilt, sobald ich das aktuelle Problem mit den Dateien gelöst habe.)

Größe – Die fertige Uhrbaugruppe mit Sockel ist fast 700 mm hoch und 230 mm x 300 mm breit. Das Glasgehäuse bringt sie auf eine Höhe von etwas über 770 mm. (Groß und auffällig mit Lichteffekt vom Netzteilgehäuse unten.)

Wie viele gedruckte Dateien?

Gesamtdrucke zum Zeitpunkt des Hochladens für den Wettbewerb – ungefähr 52 – Einige Teile werden vor der Wettbewerbsfrist noch hinzugefügt, daher ist diese Zahl nur indikativ. Beachten Sie, dass einige Teile in 2-facher und mehrfacher Ausführung gedruckt werden.

Druckeinstellungen

Filament - Creality CR-PETG Transparent (ich schätze, ich habe 10 kg verbraucht) und generisches Glow-in-the-Dark Blau nur für die Zifferblattzahlen.

Druckzeit – Die Druckzeit und meine rudimentären Experimente betrugen mindestens über 130 Stunden.

(Sie können Zeit sparen und Filament reduzieren, indem Sie in einigen Fällen die Füllung oder die Wandlinien reduzieren – Es ist eher überkonstruiert, als nichts für den Wettbewerb vorzeigen zu können.)

Verwendete Drucker - Creality K2 x 2

Die hochgeladenen Dateien sind tatsächlich gedruckte Teile (ich habe schließlich generische Dateien hochgeladen, da ich die Plattdateien scheinbar nicht hochgeladen bekomme, egal was ich versuche.

Bitte beachten Sie, dass in einigen Fällen die Supportstrukturen und die Ausrichtung kritisch sind – ich habe es auf die harte Tour gelernt. Besonders bei Kegelrädern.

(Es kann Fehler beim Laden der Dateien geben – wenn Sie also Hilfe benötigen, können Sie sich gerne für Support an mich wenden.

Es ist mit kleineren Druckern möglich, obwohl es ursprünglich auf dem Creality K2 erstellt wurde – Ich bin bereit, jedem zu helfen, der eines davon für sich selbst bauen möchte – sogar auf einem kleineren Drucker. Es würden ein paar zusätzliche Dateien für verbundene Teile benötigt.)

In einigen Fällen ist ziemlich viel Nachbearbeitung erforderlich – (Ein Beispiel ist die Radialarm-Leiter – sie muss eingepasst werden – sonst wackelt sie und funktioniert nicht – (Ich musste drei davon drucken, um das Problem schließlich zu beheben.)

Möglicherweise müssen Sie den Expertenmodus verwenden und speziell den Z-Achsen-Offset für größere flach platzierte Teile überprüfen. Das Druckbett muss sauber und für die Haftung vorbereitet sein. (ABS-Slurry oder Klebestift)

Ich werde eine Schritt-für-Schritt-PDF-Anleitung für die Montage erstellen – auf diese Weise kann ich auch überprüfen, ob das Modell zu 100 % vollständig ist.

Temperaturen, die für CR-PETG verwendet wurden, lagen zwischen 240 und 247 Grad.

Düse - 0,4 mm Düse, Schichthöhe 0,2 mm – Standard

Beachten Sie, dass das zweite Bild den korrekten Antriebsstrang zeigt, Sie können die 4 Zahnräder sehen, die die Stunden an den Stundenzeiger weiterleiten - welches das letzte Zahnrad ist.

Dateien für einfache Uhrzeiger hinzugefügt – da meine individuell gestaltet waren, um die Namen meiner Enkelkinder auf jedem von ihnen zu haben.

Der wichtigste Teil der Uhr sind die Kegelräder und insbesondere die Kegelräder, die die Kraft zwischen den beiden Ebenen übertragen und aufnehmen. (Es ist wichtig, diese zumindest mit den Zähnen nach oben zu slicen und sie während des Drucks nicht mit Stützen zu behindern. – hier musste ich sie neu drucken, um ein besseres Produktergebnis zu gewährleisten.)

Die einzigen Teile, die ich wirklich verbessern muss, sind der Stundenantriebsstrang.

K2-Drucker sind leistungsfähig und machen viel Spaß. (Ich werde bald 0,2-mm-Düsen bestellen, um komplexere Arbeiten auszuführen.)

Montage: -

Für dieses Modell werden verschiedene Hardwareteile, Schrauben, Muttern, Bolzen, Unterlegscheiben, Riemen usw. benötigt. (Beachten Sie – ich habe eine Auswahl an Bolzen und Muttern und habe verwendet, was verfügbar war, und es nach Bedarf eingebaut. – (Eine Stückliste könnte später hinzugefügt werden, um anderen beim Bau zu helfen. – Ich habe jetzt nicht genug Zeit, um dies zu tun und die Wettbewerbsfrist einzuhalten – daher verpflichte ich mich zu weiteren Updates und der Weitergabe von Informationen in der Zukunft.)

Zwei Aluminiumstangen mit 4 mm Durchmesser und etwa 330 mm Länge, die nach Abschluss der Montage auf die richtige Länge gekürzt werden.

Sekundenkleber

Bei Schrauben, Muttern und selbstschneidenden Schrauben habe ich verwendet, was zur Hand war – (M2 bis M8 in verschiedenen Längen.)

Einige Löcher müssen aufgerieben und/oder mit feinem Schleifpapier poliert werden.

Zukünftige Entwicklungen.

Für den Schrittmotorantrieb und das Spielzeug – die Arbeiten laufen und werden nach dem Wettbewerb veröffentlicht und hinzugefügt.

Werkzeuge

Falls verfügbar, wäre ein Dremel (Mikroschleifer) oder ein ähnliches Gerät von Vorteil. Bohrer 2 mm.

Inbusschlüssel, Zangen, Schraubendreher – Grundlagen.

Teile sollten für die Lackierung vorbereitet und vor der Montage lackiert werden. Oder in Farben gedruckt werden.

Bohrer von 1,8 - 4 mm wären von Vorteil. Ich habe nur einen 2-mm-Bohrer und dann den Dremel verwendet.

Zusätzlich erforderlich wie folgt: -

Lager 608 (AD 22 mm x ID 8 mm x Dicke 7 mm) (Ich habe 30 Stück gekauft und am Ende noch welche übrig)

Lager Innendurchmesser 12 x Außendurchmesser 32 x 10 mm dick, ich habe 4 davon verwendet, eines an jeder Stunden-Nabe und der radialen Leiter.

2 x 4 mm Aluminiumstange – Eine alte, weggeworfene TV-Antenne für die beiden Wellen recycelt. Diese muss an 3 Stellen mit 2-mm-Löchern an der Eingangsseite der radialen Uhrleiter und dem Sekundenarm gebohrt werden, falls erforderlich, sowie an der unteren Welle am Ende des Getriebes und an der Stunden-Ausgangsscheibe.)

1 x Schrittmotor NEMA-17

1 x Impulsantrieb Schrittmotor MKS – PWM-Signalgenerator (DC 12V 24V MKS OSC Schrittmotor-Pulssignalgenerator-Modul)

1 x Netzteil

1x Haupt-Schrittmotortreiber. (Der MKS sendet Signale und um ihn vor Überlastung zu schützen, empfängt ein normaler Schrittmotortreiber die Impulse und übernimmt die harte Stromarbeit.

Mein aktueller Meilenstein für diesen Wettbewerb ist es, einen voll funktionsfähigen, von Grund auf neu entworfenen Uhrmechanismus fertiggestellt zu haben – gedruckt und getestet.

Hergestellt, entworfen und gebaut von 'Cephas not of Rome'

3d printed clock