{"id":12734,"date":"2024-03-30T19:00:43","date_gmt":"2024-03-30T18:00:43","guid":{"rendered":"https:\/\/vielzutun.ch\/wordpress\/?p=12734"},"modified":"2024-05-10T08:54:29","modified_gmt":"2024-05-10T06:54:29","slug":"3d-dampfmaschinen-animation","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/vielzutun.ch\/wordpress\/?p=12734","title":{"rendered":"3D Dampfmaschinen Animation"},"content":{"rendered":"\n<p>Ich erw\u00e4hnte bereits, dass ich als Einstiegsprojekt in mein neues Hobby &#171;Technischer Modellbau&#187; derzeit das Dampfmaschinenmodell &#171;<a href=\"https:\/\/youtu.be\/8FAP9fpEYP4?list=TLGGbqZ8razrDD4zMDAzMjAyNA\" data-type=\"link\" data-id=\"https:\/\/youtu.be\/8FAP9fpEYP4?list=TLGGbqZ8razrDD4zMDAzMjAyNA\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">Danni<\/a>&#187; aus einem Bausatz von <a href=\"https:\/\/www.bengs-modellbau.de\/\" data-type=\"link\" data-id=\"https:\/\/www.bengs-modellbau.de\/\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">Bengs Modellbau<\/a> nachbaue.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-full\"><a href=\"https:\/\/vielzutun.ch\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2024\/03\/Danni_Rendering.png\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"3530\" height=\"2236\" src=\"https:\/\/vielzutun.ch\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2024\/03\/Danni_Rendering.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-12746\" srcset=\"https:\/\/vielzutun.ch\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2024\/03\/Danni_Rendering.png 3530w, https:\/\/vielzutun.ch\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2024\/03\/Danni_Rendering-300x190.png 300w\" sizes=\"auto, (max-width: 709px) 85vw, (max-width: 909px) 67vw, (max-width: 1362px) 62vw, 840px\" \/><\/a><figcaption class=\"wp-element-caption\">Screenshot aus meiner <a href=\"https:\/\/vielzutun.ch\/wordpress\/Danni_animation\/Three.js\/Main.html\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">Animation<\/a> des Dampfmaschinenmodells &#171;Danni&#187; von Bengs Modellbau<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n<p><\/p>\n\n\n\n<p>Meine bisherigen Berichte zu dieser Kategorie kamen nach meinem eigenen Empfinden alle etwas schwerf\u00e4llig daher, da ich einerseits bei diesem erst jungen Hobby von mir noch nicht \u00fcber einen Pool von aussagekr\u00e4ftigen Illustrationen aus der Praxis verf\u00fcge, und weil andererseits die Feinheiten von Fehlschl\u00e4gen bzw. Pannen dem Auge typischerweise verborgen sind, und sich garnicht fotographisch abbilden lassen. Weil sie sich n\u00e4mlich im Inneren geschlossener Strukturen abspielen. Nicht zuletzt sind abstrakte Konzepte wie z.B. &#171;<a href=\"https:\/\/vielzutun.ch\/wordpress\/?p=12552\" data-type=\"link\" data-id=\"https:\/\/vielzutun.ch\/wordpress\/?p=12552\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">Pr\u00e4zision<\/a>&#187; ohnehin schwierig zu illustrieren<\/p>\n\n\n\n<p>Als Ausweg habe ich in meinem vorigen Beitrag \u00fcber die <a href=\"https:\/\/vielzutun.ch\/wordpress\/?p=12647\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">Blockade des Kurbeltriebs<\/a> 2D-Zeichnungen angefertigt um das vorliegende Problem zu illustrieren. Aber das ist auf die Dauer zu aufwendig, und bedarf f\u00fcr jede neue Situation einer neuen Zeichnung mit entsprechendem neuen Aufwand.<\/p>\n\n\n\n<p>Also habe ich, analog zu meiner \u00fcberaus erfolgreichen (bewertet nach Anzahl Seitenabrufen) <a href=\"https:\/\/vielzutun.ch\/wordpress\/?p=5764\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">Animation des desmodromischen Ventiltriebs im Vierventil-Zylinderkopf eines Ducati Testastretta Evoluzione Motors <\/a>eine ebenso Interaktive 3D-Animation der Dampfmaschine &#171;Danni&#187; erstellt. Dabei habe ich mir die k\u00fcnstlerisch-didaktische Freiheit geg\u00f6nnt, den Zylinder semi-transparent darzustellen und den Schieberkasten im Horizontalschnitt zu zeigen. Um die durch den Schieber dynamisch ver\u00e4nderten Wege der Druckluft und Abluft relativ zu Kolbenposition und -geschwindigkeit zu illustrieren.<\/p>\n\n\n\n<p>Ich lasse einfach einmal die Animation f\u00fcr sich sprechen. Hier geht&#8217;s lang zur:<\/p>\n\n\n\n<p class=\"has-medium-font-size\"><strong><a href=\"https:\/\/vielzutun.ch\/wordpress\/Danni_animation\/Three.js\/Main.html\" data-type=\"link\" data-id=\"https:\/\/vielzutun.ch\/wordpress\/Danni_animation\/Three.js\/Main.html\" target=\"_blank\" rel=\"noreferrer noopener\">Danni-Animation<\/a><\/strong><\/p>\n\n\n\n<p><strong>Nachtrag am 15.04.2024<\/strong>:<\/p>\n\n\n\n<p>Freunde und Bekannte machten mich darauf aufmerksam, dass insbesondere die Funktion des durch den Exzenter gesteuerten Schieberventils f\u00fcr Aussenstehende nicht selbsterkl\u00e4rend ist. <\/p>\n\n\n\n<p>Deshalb reiche ich gerne die folgenden Ausf\u00fchrungen nach und beziehe mich im Folgenden auf diesen Bildausschnitt (Blick von oben, Kurbelwelle und Exzenter befinden sich links):<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-large\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"1024\" height=\"830\" src=\"https:\/\/vielzutun.ch\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2024\/04\/Bildschirmfoto-2024-04-15-um-18.47.25-1024x830.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-12837\" srcset=\"https:\/\/vielzutun.ch\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2024\/04\/Bildschirmfoto-2024-04-15-um-18.47.25-1024x830.png 1024w, https:\/\/vielzutun.ch\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2024\/04\/Bildschirmfoto-2024-04-15-um-18.47.25-300x243.png 300w, https:\/\/vielzutun.ch\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2024\/04\/Bildschirmfoto-2024-04-15-um-18.47.25-768x623.png 768w, https:\/\/vielzutun.ch\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2024\/04\/Bildschirmfoto-2024-04-15-um-18.47.25-1536x1245.png 1536w, https:\/\/vielzutun.ch\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2024\/04\/Bildschirmfoto-2024-04-15-um-18.47.25-2048x1661.png 2048w, https:\/\/vielzutun.ch\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2024\/04\/Bildschirmfoto-2024-04-15-um-18.47.25-1200x973.png 1200w\" sizes=\"auto, (max-width: 709px) 85vw, (max-width: 909px) 67vw, (max-width: 1362px) 62vw, 840px\" \/><figcaption class=\"wp-element-caption\">Das 4\/2 Wegeventil in der Draufsicht (Horizontalschnitt)<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li>Der Zylinder der Dampfmaschine wird durch die Hin- und Herbewegung des kupferfarbigen Kolbens in zwei Kammern ver\u00e4nderlicher Gr\u00f6sse unterteilt.<\/li>\n\n\n\n<li>Der Kolben bewegt sich, weil eine Kammer unter dem Druck der anliegenden Druckluft steht, w\u00e4hrend die jeweils gegen\u00fcberliegende Kammer weitestgehend drucklos in die Atmosph\u00e4re entl\u00fcftet wird. <\/li>\n\n\n\n<li>Der Druck in der mit Druckluft (oder dem namensgebend unter Druck stehenden Dampf) beaufschlagten Kammer kann den Kolben der Dampfmaschine maximal bis zur gegen\u00fcberliegenden Totlage antreiben. Dort m\u00fcssen dann die unter Druck stehende Kammer und die drucklose Kammer ihre Rollen tauschen, und zwar automatisch. Dies wird durch den Exzenter-gesteuerten Schieber bewirkt. Das w\u00e4hrend der Kolbenbewegung mit Schwung &#171;aufgeladene&#187; Schwungrad gibt in dieser Phase einen Teil seines Schwungs wieder ab und  hilft dadurch bei der \u00dcberwindung dieser antriebslosen Phase.<\/li>\n\n\n\n<li>Der Schieber besteht aus der im Screenshot nach links aus dem Schieberkasten herausgef\u00fchrten silbrigen Schieber-Kolbenstange von \u00f8 4mm, sowie darauf befindlichen zwei Kolben von \u00f8 6mm, welche sich nahezu spielfrei (und weitgehend luftundurchl\u00e4ssig) in der auf Mass geriebenen Bohrung des Schieberkastens bewegen.<\/li>\n\n\n\n<li>Zwischen Schieber-Kolbenstange und Schieberbohrung ergibt sich ein <strong>Ringspalt<\/strong>, welcher je nach Schieberposition eine str\u00f6mungstechnische Verbindung zwischen den (im Screenshot) unten liegenden Kan\u00e4len und den (im Screenshot) oben liegenden Kan\u00e4len herstellt. Die auf der Schieber-Kolbenstange befindlichen Schieberkolben geben dabei wechselweise den Durchfluss durch die \u00fcberstrichenen Luftkan\u00e4le frei, oder sperren diese.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<p>Im folgenden Screenshot pr\u00e4sentiert sich die Situation wie folgt:<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-large\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"1024\" height=\"830\" src=\"https:\/\/vielzutun.ch\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2024\/04\/Bildschirmfoto-2024-04-15-um-18.47.25-1-1024x830.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-12845\" srcset=\"https:\/\/vielzutun.ch\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2024\/04\/Bildschirmfoto-2024-04-15-um-18.47.25-1-1024x830.png 1024w, https:\/\/vielzutun.ch\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2024\/04\/Bildschirmfoto-2024-04-15-um-18.47.25-1-300x243.png 300w, https:\/\/vielzutun.ch\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2024\/04\/Bildschirmfoto-2024-04-15-um-18.47.25-1-768x623.png 768w, https:\/\/vielzutun.ch\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2024\/04\/Bildschirmfoto-2024-04-15-um-18.47.25-1-1536x1245.png 1536w, https:\/\/vielzutun.ch\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2024\/04\/Bildschirmfoto-2024-04-15-um-18.47.25-1-2048x1661.png 2048w, https:\/\/vielzutun.ch\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2024\/04\/Bildschirmfoto-2024-04-15-um-18.47.25-1-1200x973.png 1200w\" sizes=\"auto, (max-width: 709px) 85vw, (max-width: 909px) 67vw, (max-width: 1362px) 62vw, 840px\" \/><figcaption class=\"wp-element-caption\">Unter Druck stehende Kan\u00e4le blau, drucklos gr\u00fcn, unpassierbar rot<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li>Der Kolben der Dampfmaschine hat seine rechte Umkehrlage soeben verlassen und bewegt sich bereits nach links.<\/li>\n\n\n\n<li>Die Druckluftzufuhr (blau) erfolgt mittig durch den nach unten ragenden, halb geschnittenen Stutzen und wird durch einen Schlitz in der auf den Schieberkasten aufgeschraubten Platte (im Screenshot unten am Schieberkasten montiert) links und rechts in den Schieberkasten eingeleitet.<\/li>\n\n\n\n<li>In der Kammer links von linken Schieberkolben ist die Druckluft &#171;gefangen&#187; und kann keine Wirkung entfalten.<\/li>\n\n\n\n<li>In der Kammer rechts vom rechten Schieberkolben gibt der Schieber bereits einen kleinen Spalt frei, so dass die Druckluft in den rechts vom eigentlichen Kolben liegenden Raum eintreten kann.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<p>Verwirrend sind vermutlich die rot markierten Bereiche: Da diese praktischen<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-large\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"1024\" height=\"504\" src=\"https:\/\/vielzutun.ch\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2024\/04\/knickbohrer-1024x504.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-12847\" srcset=\"https:\/\/vielzutun.ch\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2024\/04\/knickbohrer-1024x504.jpg 1024w, https:\/\/vielzutun.ch\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2024\/04\/knickbohrer-300x148.jpg 300w, https:\/\/vielzutun.ch\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2024\/04\/knickbohrer-768x378.jpg 768w, https:\/\/vielzutun.ch\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2024\/04\/knickbohrer-1200x590.jpg 1200w, https:\/\/vielzutun.ch\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2024\/04\/knickbohrer.jpg 1212w\" sizes=\"auto, (max-width: 709px) 85vw, (max-width: 909px) 67vw, (max-width: 1362px) 62vw, 840px\" \/><figcaption class=\"wp-element-caption\">H\u00e4tte man manchmal gerne: den Um-die-Ecke-Bohrer<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n<p>&#171;Um-die-Ecke&#187; Bohrer noch nicht erfunden sind, mussten die ben\u00f6tigten Kan\u00e4le abschnittweise auf herk\u00f6mmliche Art und Weise gebohrt werden. Die nicht ben\u00f6tigten, bzw. die beabsichtigte Funktion sogar st\u00f6renden zus\u00e4tzlichen L\u00f6cher werden praktischerweise durch die L\u00f6tverbindung zwischen Schieberkasten-Rohling und Zylinder-Rohling verschlossen (rot markiert), so dass alleine die gr\u00fcn und blau markierten Zug\u00e4nge zu den durch die Zylinderwand ragenden Bohrung erhalten bleiben.<\/p>\n\n\n\n<p>Der sich nach links bewegende Kolben dr\u00fcckt nun den Inhalt der linken Kammer durch die gr\u00fcn markierten Kan\u00e4le in den zwischen den beiden Schieberkolben liegenden Ringspalt, von wo aus die Abluft nach &#171;oben&#187;, d.h. zum Betrachter hin durch die obere H\u00e4lfte des weggeschnittenen Schieberkastens durch das nach oben ragende R\u00f6hrchen des folgenden Screenshots abgeleitet wird.<\/p>\n\n\n\n<figure class=\"wp-block-image size-full\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"3236\" height=\"2424\" src=\"https:\/\/vielzutun.ch\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2024\/04\/Bildschirmfoto-2024-04-04-um-14.54.18.png\" alt=\"\" class=\"wp-image-12764\" srcset=\"https:\/\/vielzutun.ch\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2024\/04\/Bildschirmfoto-2024-04-04-um-14.54.18.png 3236w, https:\/\/vielzutun.ch\/wordpress\/wp-content\/uploads\/2024\/04\/Bildschirmfoto-2024-04-04-um-14.54.18-300x225.png 300w\" sizes=\"auto, (max-width: 709px) 85vw, (max-width: 909px) 67vw, (max-width: 1362px) 62vw, 840px\" \/><figcaption class=\"wp-element-caption\">Sieht von aussen so friedlich aus &#8230;<\/figcaption><\/figure>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Ich erw\u00e4hnte bereits, dass ich als Einstiegsprojekt in mein neues Hobby &#171;Technischer Modellbau&#187; derzeit das Dampfmaschinenmodell &#171;Danni&#187; aus einem Bausatz von Bengs Modellbau nachbaue. 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