Een Eierdop Stirling
Het idee
Blijkbaar heb ik een niet aflatende neiging tot miniaturisatie en vereenvoudiging. Na de eerste vijf koffiekop stirlings wilde ik een model maken dat zou lopen op een eierdopje met heet water. Gedwongen door de kleinere afmetingen moest ik daarvoor wel enige constructie wijzigingen doorvoeren.
Uitwerking
Behalve evenredig kleinere afmetingen van de warme cilinder met de verdringer en de koude cilinder met werkzuiger wijkt dit model vooral af voor wat betreft de krukas en de lagering daarvan.
Deze krukas is uit één stuk gebogen met behulp van een speciaal daarvoor gemaakte buigmal. Voor het materiaal gebruikte ik een stukje van een paraplu-balein met een diameter van ca 1,8 mm.
In plaats van kogellagers heb ik hier een puntlagering toegepast zoals je die veel tegenkomt in uurwerken. De uiteinden van het krukasje zijn daartoe kegelvormig afgeslepen in de draaibank met een tophoek van ca 30 graden. Het krukasje wordt los/vast ingeklemd tussen twee M3 schroefjes waarin kegelvormige putjes zijn gemaakt met een grotere tophoek van ca 60 graden. Het juist afstellen van de lagerdruk en de horizontale positie van de krukas t.o.v. beide cilinders is eenvoudig een kwestie van in of uitdraaien van deze schroefjes in de lagerpilaartjes.
De warme cilinder heb ik van glas gemaakt, maar het kan net zo goed van een goede kwaliteit transparante kunststof zijn. De aluminium onder- en bovenplaten zijn van groeven voorzien waarin de cilinder luchtdicht is vastgezet met een weing siliconen kit. De zes schroeven langs de omtrek vervallen daardoor, hetgeen de warmtegeleiding van onderplaat naar bovenplaat sterk vermindert. De cilinder is daardoor wel moeilijker te demonteren, maar als het kitten als laatste montage bewerking wordt gedaan is dat feitelijk ook niet meer nodig.
De verdringer is van 2mm dik plexiglas (PMMA) waar de as van de verdringer rechtstreeks kan worden ingeschroefd. Daardoor kan de metalen doorn vervallen die wel nodig is bij zacht piepschuim of balsa hout.
Aldus is het een uiterst simpel motorje geworden met slechts 16 onderdelen, die stuk voor stuk redelijk eenvoudig te maken zijn. Misschien wel mede daardoor fascineert het instrumentje als men het ziet rondtollen op een eierdopje met wat heet water !
Opm: Zoals op het filmpje en op de toegevoegde foto te zien is heb ik later de krukas vervangen door een exemplaar met krukwangen. Niet absoluut nodig, maar bij de gebogen versie hadden de drijfstangen soms de neiging wat over de bochten te verschuiven. Het huidige tekeningpakket is nu gebaseerd op deze nieuwe versie van de krukas.Video:
Prestaties
Geplaatst op een eierdopje met kokend water loopt het motortje soepel en geruisloos gedurende 5 á 10 minuten met een maximum toerental van ca 200 omwentelingen per minuut. Dit toerental wordt na ca 2 minuten bereikt en neemt daarna geleidelijk af door het afkoelen van het water in de eierdop.
De relatief korte looptijd wordt natuurlijk veroorzaakt door de beperkte warmtecapaciteit van de kleine hoeveelheid water in de eierdop. Men kan het motortje natuurlijk ook langer of desgewenst continu laten lopen op een ondergrond die warm blijft, b.v. op een klein schaaltje water dat op een huishoud theelichtje op 70 á 90 °C wordt gehouden. Warmer dan 100 graden mag men niet gaan in verband met de diverse kunststof onderdelen zoals de siliconenkit en de plexiglas verdringer. Geplaatst op een reservoir met water kan dit natuurlijk ook niet gebeuren.Tekening pakket
Ik heb van deze Eierdop Stirling een CAD tekening pakket gemaakt dat beschikbaar is voor iedere geinteresseerde; klik hier voor een aanvraag.Publicatie
Over dit motortje heb ik een artikeltje geschreven in het maandblad "De Modelbouwer" nr. 4; jaargang 2005 van de Nederlandse Vereniging van Modelbouwers (NVM).
Nieuwe krukas
