Die anfängliche Bebauung bestand aus nur einem Gebäude mit 4 kleinen Silos und einem Lokomobilschuppen, in dem eine Dampfmaschine einen Steinbrecher antrieb. Die Gesteinsbrocken wurden über Loren auf Feldbahngleisen (vermutlich 900mm) herbeigeschafft. Diese Anlagen sind auf der Luftaufnahme aus dem Jahr 1968 aber nicht mehr zu sehen.
Die den Eindruck bis heute prägenden Anlagen des Brechwerkes und der Siloanlage wurden 1959 errichtet und machten die alten Anlagen überflüssig, die dann in den Folgejahren rückgebaut wurden.
Basis für den Nachbau dieser Anlagen sind die Baupläne aus dem Archiv der Fa. Eberhardt und ein Luftbild des Steinbruch von 1968. Natürlich werden auch noch zeitgenössische Bilder aus jenen Jahren ausgewertet.
Für die erste Planung werden nun die Maße aus der Bauzeichnung in den Maßstab 1:87 umgerechtet. Dies zeigt bereits die mächtigen Dimensionen dieser Anlage. Um den Bau zu vereinfachen werden für die runden Zylinder der Silos Kunststoffrohrabschnitte verwendet.
Die Zeichnungen der Silo Anlage als pdf, im aktuellen Zustand.
Verwendet werden passende Rohre aus Acrylglas, die ich in annähernder Größe bei ebay fand.
Schon die Rohabschnitte sind zu groß für meine kleine Fotobox.
Auf dem Teppich sieht man die Unterschiede. Das Rohr mit 80mm Durchmesser ist 500mm lang, die vier kleinen Rohre mit 70mm Durchmesser jeweils 100mm.
Die Rohrzuschnitte werden auf der Proxxon Kreissäge auf die richtige Länge gebracht. Hierfür nutze ich den rechten Anschlag und den Sägeblattschutz als Anlegepunkte. Das Rohr wird also nicht durchgeschoben, sondern am Sägeblatt entlang gedreht.
So entstehen für die hintere Siloreihe 4 Zylinder mit einem Durchmesser von 80mm und 110mm Länge und die vorderen beiden Siloreihen mit 4 Zylindern und einem Durchmesser von 70mm und 47,5mm Länge.
Für die abgesägten Zylinder habe ich je eine Konus Abwickelung gezeichnet und auf dickem Papier ausgedruckt.
Die Konus Abwickelung werden nun mit einer Schere ausgeschnitten und mit Weißleim zu einem Konus verklebt.
Die Zeichnung der Konus Abwickelung werden von DIN A4 in einzelne Zeichnungen mit je einem Konus vereinzelt.
Zum Ausschneiden reicht eine scharfe Schere.
Vor dem Verkleben muß die ausgeschnittene Mantelflächer erst in Form gebogen werden, ansonsten muß man die Verklebung klemmen um ein wieder aufbiegen zu verhindern.
Nach dem Verkleben ist bereits ein recht exakter Konus entstanden, er liegt nicht ganz eben auf, ist aber auch noch sehr flexibel.
Die Ränder des Acrylglas Rohres habe ich aufgeraut, verklebt wird mit Weißleim.
Zum Aufkleben des Konus auf das Rohr ist ein wenig Druck nötig, dies gleicht die vorhandenen Ungenauigkeiten aus.
Verklebter Konus auf dem Rohr.
Das wiederholt man dann einfach 12 mal und die Silobehälter sind im Rohbau fertig.
Die Klebestellen der Pappkegel sind leider eine konstruktive Schwachstelle, hier sind sie bereits eingefallen und sehr empfindlich. Leider müssen an den Kegeln auch noch die Stützen befestigt werden, die später das ganze Gebäude tragen. Irgendwie unglücklich...
Hier möchte ich nun auf neue Bauteile aus einem für mich neuen Verfahren, dem 3D Druck, zugreifen. Ich habe einen FDM Drucker der Firma Renkforce RF100 von Conrad Elektronik. Für diesen Drucker wird nun ein *.stl file benötigt. Um dies zu erstellen benutze ich die 3D Konstruktionssoftware "freeCAD", die als open-source download kostenlos zu Verfügung steht. Die neuen Schüttkegel werden gleich mit Auslass und Aktoren versehen.
Um Gewicht, Material und Druckzeit zu sparen sind die Kegel innen hohl.
Auch dür die 80mm Silos werden neuen Schüttkegel konstruiert. Die optische Nähe zu einem Lautsprecher ist unverkennbar =8-)
Die Stützen samt der Verbindungssteben werde ich auch an die Kegel konstrieren. Sie bauen natürlich hoch, der Druck wird dadurch fast einen Tag dauern. Aber wenn die Details gleich mit dabei sind ist das schneller als manuell gebaut und vermutlich haltbarer. Im Moment fehlen noch Streben und ein paar Verbindungsnähte auf dem Kegel...
Die Stützen und Streben sind auch schnell ergänzt. Ob sich dies dann so auch drucken läßt wird sich zeigen. Vielleicht drucke ich sie später auch getrennt von einander.
Auch für die hintere Reihe großer Silos sind die sechs Stützen und Streben schnell ergänzt.
Die Konstruktion steht schon mal, nun folgt der Druck.
"freeCAD" liefert für die Konstruktion, neben anderen Formaten, auch ein *.STL file das so allerdings für den 3 D Drucker nicht brauchbar ist. Ein weiteres Programm wird benötigt um aus dem Volumenmodell einzelne Schichten und die Fahrbefehle für den Drucker zu generieren. Diese Programme nennen sich "Slicer", aus dem englischen für Brotmaschine oder Schneidemaschine, und das tun die Programme letztlich, wie eine Salami wird das 3D File in viele Schichten zerlegt.
Dem Drucker RF100 lag das Programm "CURA" bei, das ebenfalls als freeware kostenlos erhältlich ist. Hier waren die Maschinenparameter des RF100 bereits vorinstalliert und müssen nicht extra eingegeben werden.
Das *.stl file des Silos im Programm "CURA". Zerlegt in 0,1mm dicke Schichten dauert der Druck vermutlich um die 7 1/2 Stunden, wird rund 5m PLA benötigen und etwa 14gr wiegen. So wie das Modell allerdings dargestellt ist kann man es nicht drucken, hierfür muss das Modell auf den Kopf gestellt werden.
Was mir in CURA nicht so gut gefällt ist die Betrachtung einzelner Schichten. Dies ist eine mit einem anderen freeware Programm "slic3r" besser gelößt.
Hier die 174te Lage. 17,4mm Höhe geteilt durch 0,1mm/Lage ergibt 174. Hier in der 3D Ansicht.
Hier die 190ste Lage in der 2D Ansicht. Rot stellt Innen- und Außenwände dar, dunkelblau ist die Füllung dazwischen.
Was "slic3r" nicht anzeigt, vielleicht habe ich es auch nur noch nicht gefunden, ist eine Druckzeitabschätzung und Materialbedarf. Dies ist mir aber auch nicht so wichtig. Auch müssen hier die Daten für den RF100 noch eingegeben werden.
Auch die Daten des verwendeten Filaments müssen manuell eingegeben werden.
Auch die Druckdaten müssen vor dem ersten erzeugen des G-codes noch eingegeben werden.
Diese Daten lassen sich natürlich auch im Programm CURA eingeben und bei Bedarf verändern, nur sind diese dort schon in der Grundeinstellung für den Drucker RF100 enthalten und werden bei der Auswahl dieses Druckers gleich übernommen. Zum Erzeugen und speichern des G-Codes muß nun nur noch ein Button gedrückt werden.
Der G-Code für die Silos wird auf eine SD Karte übertragen und so vom Drucker eingelesen.
....das mit dem drucken von Silos mit Stützen funktioniert so noch nicht gut, zu viel Nacharbeit.
Verschleppte Kunststoffreste und dünne Fäden, hier muß ich noch dringend die Druckparameter anpassen, das iss so nix...
...ewig lang entgratet, das wird so nix vernünftiges. Wobei die Proportionen schon gut passen.
Nun habe ich mich entschlossen die Stützen zu löten und habe mir dafür Lötschablonen gedruckt:
Zeigt die Einlegeplatte für die Drähte der Verstrebungen. Die werden über Kreuz in die Schlitze gelegt. Im Loch in der Mitte überlappen die Drähte und werden verlötet. Die Breite der Vorrichtung entspricht dem Abstand der Stützen, so das sie gleich passen abgeschnitten werden können
Das Gegenstück der Einlegeplatte mit Rippen zum Klemmen der eingelegte Drähte. So werden die Drähte gleich in die richtige Position gebogen und ich kann sie beim Löten klemmen und halten ohne mit die Finger zu verbrennen.
Gedruckt und nachbearbeitet sieht das dann so aus:
Die Streben werden dann an die Stützen gelötet, dafür hatte ich folgende Idee:
Die Lötvorrichtung zur Aufnahme der vier Stützen an den Ecken und die kegelförmige Aussparung für die Silos. Gehalten werden sollten die Teile mit Gummibändern. Aber die Idee war Mist, denn die Stützen hätten nach dem Löten auf Länge gebracht werden müssen.
Also bekam die Aufnahme zusätzliche Ringe zum Aufnehmen der vier Stützen an den Ecken und eine Bodenplatte als Längenanschlag. So kann ich die Stützen schon auf Endmaß fertigen und passend verlöten und verkleben.
Damit man den Kegel bei den Arbeiten fixieren kann hat die Lötvorrichtung ein Loch, da ziehe ich den Silo mit einem Gummi in den Kegel.
Dafür muß natürlich auch das Stützen-Gedöns von den Silo's weg, was neben dem Druckmaterial auch Bauhöhe und so Druckzeit spart. An dessen Stelle treten Löcher für die späteren Messingstützen. So sieht das dann gedruckt aus, ein Konstruktionsbild habe ich vergessen.
Bis auf ein paar Unsauberheiten in der Oberfläche ist der Druck der Siloböden in Ordnung.
Bei der ersten Montage stelle ich dann fest das die Acrylrohre nicht rund rund sind sondern oval. Statt 80mm Duchmesser habe ich an der schmalsten Stelle 79,5mm und an der dicksten 80,5mm. Auch finden die Messingrohre als Stützen allein im 3D Druckteil nur sehr wenig Halt. Das wird so nix......
Der dritte Anlauf die Silos herzustellen sieht nun wie folgt aus:
Die Silo's können nun auch an der Oberfläche detailiert werden. Die überlappenden Pfalze der einzelnen Blechplatten der Silos und Trichter werden gleich mit angeformt. Diese hätten auf den glatten Acrylglasrohr Abschnitten mühsam einzeln aufgeklebt werden müssen.
Für der Stützen der Silo's werden gleich Aussparungen mit Rippen und Versteifungen angeformt.
Die Pfalze der Silo's werden mit angeformt.
Silo von unten, hier die vorderen mit 4 Stützen und 6-teiligem Trichter.
Silo von oben, hier wird später der Aufbau montiert. Daher sind die Silos oben glatt und geschlossen.
Im Slicer sieht man die inneren Werte der Silos. Eine wabenförmige Struktur füllt den Innenraum nur zu 10% aus. Das spart Material, Druckzeit und Gewicht.
Hier ist der Beginn der Einstecktaschen für die 4mm Messingrohre der Stützen zu erkennen.
Die fertigen Einstecktaschen für die 4mm Messingrohre und der Beginn der Trichter.
Die Trichter und der Beginn der Rippen für die Stützen.
Der fertige Silo im Slicer.
"Röntgen-Ansicht" des Silo im Slicer.
"Transparente-Ansicht" des Silo im Slicer.
Normale Ansicht des Silo im Slicer.
Der G-Code für die Silos wird vom Drucker direkt von der SD Karte gelesen und auch die Maschinen und Druckparameter übernommen. Es ist am Drucker nichts weiter einzustellen. Der Druck startet nun, ohne das der Drucker mit dem PC verbunden sein muß. Dies wäre aber auch möglich, nur steht dann der PC für andere Tätigkeiten nicht zur Verfügung.
Damit die Silos stabil werden habe ich sie als massiven Körper mit 10% Füllung gedruckt. Hier kann man die waffelförmige Struktur im inneren des Silo erkennen.
Für den Druck der Silos nutze ich derzeit alle 3 Drucker, den RF100 (blaues Filament), den Anycubic I3 Mega (graues Filament) und den Creality CR10S (schwarzes Filament). Es sind immerhin 16 einzelne Silos zu drucken.
Die großen Silo's im Hintergrund sehen etwas anders aus. Sie sind höher, haben einen größeren Durchmesser und 6 Stützen. Diese sind auch mit Versteifungen an den Behältern angebracht.
Auch die großen Silo's haben einen 6-teiliegen Tricher und 6 Stützen, sie wirken so etwas symetrischer als die kleinen Silo's.
An der Oberseite der großen Silo's sind umlaufend Kranösen angebracht, die vermutlich dem Aufbau dienten. Auch dieses Detail wird gleich beim Druck berücksichtigt.
Die Versteifungen der Stützen an den großen Silo's.
Der Slicer errechnet 18 Stunden und 21 Minuten für den Druck eines großen Silo's. Dafür braucht er 41,6m Filament, was 124gr entspricht. Damit kostet so ein Silo knapp 1,9€ an Material, gar nicht so wenig.
Aus Spaß habe ich einmal alle vier großen Silo's im Slicer platziert. Das würde sogar räumlich in den Creality CR-10S passen. Für den Druck hat er 74 Stunden und 58 Minuten errechnet, das wären 3 ganze Tage und ein halbes Kilo Filament. Für solche "Großaufträge" fehlt mir im Moment noch das Vertrauen in die Technik, und eine halbe Rolle Filament riskiere ich auch ungerne.
Der Druck der großen Silo's erfolgt, wie bei den kleinen, Stück für Stück. Das geht zwar auch nicht schneller, erscheint mir aber der sichere Weg zu sein.
Der Creality CR10S braucht 17 Stunden und 7 Minuten für einen großen Silo.
Der Anycubic I3 Mega braucht 15 Stunden und 42 Minuten für den gleichen großen Silo, bei gleichen Druckparametern. Letztlich ist es egal, beide Drucker beendeten den Druck mitten in der Nacht.... Für den RF-100 ist der große Silo bereits zu hoch für seinen 10x10x10cm Bauraum.
Wieder ein großer Silo gedruckt. Trotz des Einsatzes von drei FDM Druckern zieht sich die Fertigstellung der 16 Silos eine Woche lang hin.
Bei diesen beiden Silos habe ich einmal versucht die Unterschiede in den Schichtstärken herauszufinden. Links 0,1mm Schichtstärke je Lage, rechts 0,15mm. Beide stammen aus dem Renkforce RF-100 mit ansonsten gleichen Parametern. Aus der Ferne kaum ein Unterschied.
Bei näherer Berachtung schon, hier die 0,1mm Schichten.....
.....und hier 0,15mm je Schicht. Die einzelnen Lagen sind git zu sehen.
Bei allen Silos passen die 4mm Messingrohrstützen perfekt und ohne Klebstoff. Die Passgenauigkeit der Teile erstaunt mich doch schon sehr.
Vielleicht läßt sich die Oberfläche mit einer Lage Spritzspachtel verbessern. Mit doppelseitigem Klebeband habe ich den Silo auf einer Spraydose als Sockel befestigt. Um die passgenauen Öffnungen für die Stützen nicht zu verstopfen habe ich dort Einsätze aus 4mm Rundhölzern eingesteckt.
Ein 4mm Rundholz aus der Nähe.
Nach dem trocknen des Spritzspachtel sieht man noch immer einen Unterschied. Links sind noch Rillen der 0,15mm Schichten zu erkennen, links sind sie bei den 0,1mm Schichten fast verschwunden.
Damit ich die beiden Silos auch später auseinander halten kann habe ich die Schichtstärken auf den oberen Deckel geschrieben.
Grundierte und frisch gedruckte Silos. Bis auf einen alle mit 0,1mm Schichtstärke.
Grundierter und frisch gedruckter Silo mit 0,1mm Schichtstärke im direkten Vergleich. Sie werden alle mit Spritzspachtel grundiert.
Auch der andere Drucker liefert die gleiche Qualität. Nach der Grundierung werden auch die unterschiedlichen Filamentfarben verschwunden sein.
Ein mechanischer Fehler oder komische Einstellung verursacht diese Sturkturen auf der Oberfläche. Zeit für eine Wartung der Drucker.
Die großen Silos sind schon sehr wuchtig, die ganze Anlage wird recht groß.
Auch einen Versuch die Silos hohl zu drucken habe ich unternommen, allerdings mit eher geringem Erfolg. Vermutlich war die Wandstärke zu gering, oder die Parameter fehlerhaft. Die Entscheidung für massive Silos war zu diesem Zeitpunkt also richtig.
Langsam wird es Zeit sich um die Messingstützen zu kümmern. Ganze 6m Messingrohr gilt es in passende Stützen zu verwandeln Dafür verwende ich die Kappsäge von Proxon.
Die Kappsäge hat einen Anschlag, was für diese Arbeiten eine unschätzbare Vereinfachung darstellt.
Die Trennscheibe aus Korund hat mit dem Messing kein Problem.
Die Stützen werden mehr....
Vier kleine Silos auf Stützen, der französische Lkw dient als Größenvergleich.
Die restlichen Stützen, nun müssen nur noch die restlichen Silos fertig werden.
Die Aufbauten der Silos sind aus Wellplatten errichtet, hier bietet sich die Verwendung industriell gefertigter Platten an.
In diesem Fall fiel die Wahl auf Platten von Auhagen "Wellblach, rotbraun" #52 230.
Dann habe ich einmal grob geschätzt wieviele Platten ich dafür benötige, und das Problem des Schleppdaches, das innen gut sichbar ist, läßt sich damit auch nicht lösen. Daher fiel der Entschluß es auch hier mit einer Eigenbau Lösung zu probieren.
Ich habe also mit dem Bau eines Kernes aus leichtem, mit Papier beschichtetem Hartschaum für den Siloaufsatz der hinteren, großen Silos begonnen. Die Stirnwände entstanden aus einem einfachen Streifen.
Die Seitenwände sind einfache Rechtecke. Der Bau ging so schnell das ich vergaß dazwischen Fotos zu machen. Verklebt habe ich die Teile mit Weißleim und zum trocknen mit Kreppband fixiert. Hier ist der Aufbau nach dem Trocknen bereits von den Kreppbändern befreit.
Der Siloaufsatz als Stellprobe während der Leim noch trocknet, warten ist ja nicht so meine starke Seite.
Vom Einbau des Bodens und des Daches habe ich auch keine Bilder, das sind auch nur einfache Rechtecke. Zumindest ist der Kern soweit das er mit Wellblech beschichtet werden kann.
Für das Wellblech habe ich mir im www 0,1mm dicke Aluminiumfolie bestellt. Diese wird nun mit einem Lineal und Abbrechklingenmesser in immer gleiche Streifen geschnitten.
Diese Streifen werden nun mit der Schere weiterverarbeitet.
Als ersten werden die Streifen mit der Schere in der Mitte auseinander geschnitten.
Diese halben Streifen habe ich wiederum mit der Schere erneut in der Mitte auseinander geschnitten.
Aus den Streifen ist nun eine ansehnlicher Haufen aus Alufolien Zuschnitten geworden. Diese werden nun mit einem Wellblech Prägewerkzeug in Form gebracht. Über diese Werkzeug und seine Herstellung findet sich im Bereich "Technik" ein eigenes Kapiel mit den STP-files zum herunterladen.
Die Alufolien Zuschnitte werden nun einzeln in das Prägewerkzeug eingelegt. Hierbei sollte eine Kante immer möglichst parallel zu den Rillen liegen, das spart den späteren Zuschnitt.
Wie ein Wiegemesser werden die beiden Werkzeughälften mit den Fingern nun 1~2 mal hin und herbewegt.
Die so geprägten Bleche können dann gleich mit weißleim auf den Kern des Aufsatzes aufgeklebt werden. Hierbei ist natürlich zu beachten das die oberen Bleche die unteren überlappen, sonst regnet es später in das Gebäude. Solche Fehler fallen später viel mehr auf als man meint...
Die große Zahl der geprägten Bleche ziehen die Bauaktion in die Länge. Hier ist nun die erste Hälfte der ersten Wand geschafft. Die aufgemalten Linien dienen der Orientierung beim Aufkleben.
Erster Teilerfolg, die erste Wand ist geschafft. Auf der anderen Seite befindet sich ein Rohrauslass, der muß nun noch vor der weiteren Verblechung hergestellt und abgebaut werden.
Der Rohrauslass soll im 3D Druck entstehen, also wird er als erstes gezeichnet. Die Basis ist das Wellblech Prägewerkzeug. So wird es exakt zum Wellblech passen.
Der Rohrauslass endet direkt in einen Rohrbogen. Diese Rohrleitung führt zum Brechwerk.
Beide bekommen ein Loch für einen 5mm Magneten, denn dieses Rohr verläuft vom Silo auf Modul "2" zum Brecher auf Modul "1". Somit muß das zum Transport leicht lösbar sein.
Das Rohr selber ist ein 12mm Alurohr mit 10mm Innendurchmesser. Zum Einstecken in das Rohr bekommt der Boden einen 10mm Zapfen.
Der Anschluss und der Rohrbogen werden auf meinem neuen Werkstattdrucker "Creality Ender-2" gedruckt. Dieser kleine und leichte Drucker wird als mobiler Reisedrucker in einer Tranpsportbox gelagert, auch diese Geschichte kann im Bereich "Technik" unter "3D Druck" nachgelesen werden.
Feine Sache, während man am Modul baut werden gleichzeitig Teile gedruckt, hier der Rohrauslass.
Der gedruckte Rohrauslass...
...war nach 27 Minuten fertig.
Die 5mm Magneten sind 3mm hoch. Das Loch ist so genau das der Magnet nur in das Loch gedrückt werden muß.
Der 5mm Magnet ist montiert.
Die Magneten sind recht stark, lange bleiben die neben dem Anschluß nicht liegen...
Parallel dazu druckt der "Ender-2" schon fleißig am Rohrbogen.
Auch der Rohrbogen ist vergleichsweise schnell fertig, immerhin 37 Minuten, der Innfill, also die 15% Füllung dauert.
Der fertige Rohrbogen, sieht nicht schelcht aus.
Auch sie Rippenstruktur kommt der Blechkonstruktion des Originals entgegen.
Die Unterseite ist wegen dem Support etwas unsauber, hier muß etwas entgratet werden.
Der Magnet wird auf den Auslassmagneten gelegt und der Rohrbogen aufgedrückt. Das geht ruckzuck.
Die beiden Teile sind dank der Magnete kaum zu trennen. Besser kann eine Verbindung nicht sein. Funktioniert von allein und ohne Werkzeug.
Aufgeklebt wird die Anschlußplatte wie die Alu Bleche mit Weißleim.
Hier die Rückseite des Silo Aufsatzes....
...aus der Gleis Perspektive.
Nun "richtig" herum, die Anschlußplatte wird als erstes montiert, die Alu Bleche folgen.
Ein weiteres Bild aus Gleis Perspektive.