Große CFK Vakuumkammer - erster Test

  • Hallo Leute,


    von der Vakuum-Baustelle gibt es - nach langer Pause - endlich Neuigkeiten!


    Letzter dokumentierter Stand ist vom Herbst 2016, da wurden die ersten Teile einer Kammer aus Kohlefaser mit 1,30m Durchmesser hergestellt.
    Davor hatte Kurt interessante Ausgasungs-Messungen von Epoxidharz gemacht.
    http://www.astrotreff.de/topic…PIC_ID=200407&whichpage=1


    Irgendwann verlor sich der Thread in eine bürokratische Arbeitsschutzdiskussion und ich hatte da keine Lust mehr drauf...


    Nun gut, so sah es lange Zeit in meiner Werkstatt aus.
    Deckel, Boden und der Zylinder dazwischen.



    Es fehlten noch zwei wichtige Flansche am Zylinder und einige Verstärkungen. Und dann machte mir die Reihenfolge der weiteren Fabrikation großes Kopfzerbrechen.
    Manchmal müssen Dinge etwas reifen...

    Also habe ich meinem Sohn in den Ferien erlaubt, ein paar Ausflüge mit der "Raumkapsel" zu unternehmen.
    Nein, nichts extragalaktisches, das kommt vielleicht später. Das Ionentriebwerk ist leider noch nicht 100% ausgereift.
    Hier seht ihr ihn bei einer Trockenübung.



    So eine Luftbetankung kann man immer mal brauchen, hier ging ihm ausgerechnet in der Antarktis der Flugbenzin aus.
    Aber wer freundlich fragt, bekommt immer was er will. Auch wenn die Kollegen selber unter chronischem Treibstoffmangel leiden[:D]



    So, nun aber im Ernst weiter mit dem Thema!
    Heute nun war es endlich soweit und ich konnte die Kammer das erste mal unserer Atmosphäre für einen Drucktest überlassen.
    Die endgültigen O-Ring-Dichtungen sind noch nicht einsatzbereit. Dashalb wurden die Flansche mit Flachgummi und Maler-Acryl abgedichtet.
    Bitte beachtet den korrekt umgesetzten Arbeitsschutz (spezielle Splitterschutzbrille und Stahlkappen-Crocs mit Druckausgleich)



    Die Vakuumkammer liegt verkehrt herum (mit dem Deckel nach unten) auf einem Autoreifen.
    Der Boden hat ein 50cm Loch, dort wo später die Diffusionspumpe angeschlossen wird.
    Diese Loch muss mit irgend etwas verschlossen werden. Vor kurzem konnte ich eine 50cm Edelstahl-Kammer erstehen, und da neuere Vakuum-Flansche genormt sind (ISO-K und ISO-KF), passt das alles perfekt zusammen.
    An diesem "Deckel" sind noch ein paar kleine Flansche dran. Da ist Platz für den Pumpenschlauch und das Messgerät.



    Das Messgerät sagt: unter 1mBar - oder 99,9% der Luft ist raus!
    Ich meine: besser kann es für heute nicht mehr werden, Zeit für ein Glas Rotwein!



    Es ist die ein Sache, einen Vakumm-Kübel für 60 Tonnen Druckkraft zu berechnen, aber es ist eine andere leibhaftig daneben zu stehen[:)]


    Wie geht es weiter?
    Zunächst werden noch ein paar "Angst-Rovings" aufgeklebt.
    Dann kommen die O-Ring-Dichtungen und der "Innenausbau".
    Und dann muss ich noch Platz schaffen für das Monster. [}:)]


    Viele Grüße
    Kai

  • Hallo Kai,


    sehr sehr beeindruckend! Ich kann das Gefühl beim ersten Test gut nachvollziehen. Ich stand damals, in voller Motorradschutzkleidung mit Helm und Gehörschutz im Hochsommer zähneklappernd neben meiner Kammer, als ich sie das erste Mal ausgepumpt habe. Ein hinter mir vorbeifahrender Traktor sorgte fast für einen Herzstillstand.


    Mach weiter so!


    Übrigens, was haben die Jungs denn für den Liter Sprit verlangt?


    Viele Grüße


    Armin


    http://www.noctutec.com


    Pass gut auf, nicht das Du

  • Hallo Kai,


    die Brille ist ok, sollte auch vor allerlei Strahlung schützen. Es fehlt aber der Alu Hut!


    Was für ein Teil, bin restlos begeistert! Mir fällt da eigentlich nur ein :
    "Derjenige, der sagt: „Es geht nicht“, soll den nicht stören, der es gerade tut."
    Ich denke, ich sollte langsam beginnen den Werdegang meines 18" hier zu dokumentieren ;)


    klaren Himmel, wenig Luft und frisches Alu
    Dirk


    PS: Deinen Sohnemann kannst nicht verleugnen!

  • Hallo Kai


    Gratulation zum erfolgreichen Drucktest !


    Der Konstrukteur und Erbauer neben dem zu testeten Behälter ist gute Tradition .
    Man beachte auch die entspannte Haltung und den zufriedenen Gesichtsausdruck !


    Weiter viel Erfolg wünscht Rainer

  • Hallo Kai,


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">...Das Messgerät sagt: unter 1mBar - oder 99,9% der Luft ist raus!
    Ich meine: besser kann es für heute nicht mehr werden, Zeit für ein Glas Rotwein!<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    offensichtlich hat deine Kammer den Drucktest schadlos überstanden. Herzlichen Glückwunsch zu diesem unverzichtbaren Etappensieg. Da würde ich auch erst mal feiern!


    So wie ich deine Planung und Arbeitsweise einschätze werden deine Vakuumpumpen auch noch das letzte promille an Restgas in den Bereich 10 e-6 mbar verbannen können.


    Bei mir hat sich mittlerweile in der Klasse 16" - 17" auch einiges getan. Bericht dazu kommt bald.


    Gruß Kurt

  • Endkrass!


    Hi Kai,
    ich beobachte dein Treiben auch immer mit Spannung. Was du da professioneller Weise in stetigen Zügen hinbekommst beeindruckt. Aber wenn das funktioniert, dann bekommst du meinen aller größten Respekt gezollt. Auch so schon. Ich bin dann auf die ersten Bedampfungsergebnisse gespannt.


    VG
    Nils

  • Hi Kai,
    die Dimensionen können einen schon erschrecken. Ich hoffe, sie passt noch durch die Werkstatttür, ohne sie in den Rohbau zurück zu zerlegen.


    Lass Dir den Spaß an dem Projekt nicht vermiesen. Arbeitsschutz gilt für die "Arbeit". Zu Hause zählt gesunder Menschenverstand und Kreativität und eine verständnisvolle Familie für Dein Hobby.

  • Hallo Kai,


    Herzlichen Glückwunsch zum bestandenen Drucktest!
    Und großen Respekt vor deiner Sachkenntnis, handwerklichem Augenmaß, Beharrlichkeit und Zielstrebigkeit.


    Die Wartezeit war für die Festigkeit der Konstruktion ganz sucher vorteilhaft. Das Harz hatte richtig Zeit, komplett durchzuhärten.
    Alles komplett selbst zu machen und das als Hobby hat den Vorteil, dass kein Chef daneben steht und Druck macht (was der Vakuumqualität sicher abträglich wäre[:D]).


    Jetzt sind nur noch 998 andere Hürden zu überwinden, bis dein Teleskop mit dem Riesenspiegel Firstlight hat[;)].


    Ich vermute, das ist weltweit eine der leichtesten Vakuumkammern mit diesem Volumen. Welche Massen haben denn die einzelnen Segmente?
    Wirst Du den Deckel per Hand draufsetzen können?


    In das Ding passen jedenfalls 19 Spiegel vom Kaliber unserer Fünflinge gleichzeitig - fast ein ganzer Klassensatz[:0]!


    Gruß,
    Martin

  • Hallo Kai,


    da bleibt nur ein Kommentar:


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    ;)


    Clear skies


    Tassilo

  • Hallo Kai,


    da kann ich mich meinen Vorschreibetn nur anschließen. Absoluter Knaller das Projekt, das ja eigentlich nur dazu dient die Aluschicht auf das andere Hammerprojekt zu dampfen.
    Da kann ich nur noch staunen und Dir weiterhin viel Erfolg wünschen.


    Gruß
    Rudi

  • Hallo Armin, Steffen, Dirk, Rainer, Kurt, Nils, Kalle, Martin, Tassilo, Eike und Rudi,


    danke für Euer Interesse![:)]


    Heute habe ich die Kammer nach ca 36 Stunden Dauertest wieder in die drei Einzelteile zerlegt.



    Im Hintergrund sind die beiden Pumpen zu sehen, die schwarze für's "grobe" bis 150mBar, die weiße schafft unter 1mBar.


    In Anbetracht der provisorischen Dichtung war die Kammer erstaunlich dicht, über Nacht blieb der Druck unter 10mBar. Man kann aus dem langsamen Druckanstieg berechnen, dass es ein Leck von unter 0,1mm geben muss. Oder mehrere kleinere. Da habe ich mir nicht die Mühe gemacht, länger danach zu suchen.


    Nach einer gründlichen Inspektion sind keine Schäden zu erkennen


    Deckel und Boden wiegen je 23kg, das Mittelteil geschätzte 50kg.
    Kommt später an eine kleine Seilwinde. Vorerst kann man das zu zweit ganz gut handhaben.


    Als Nachtlektüre führe ich mir zu x-ten mal diesen hier zu Gemüte:
    https://www.mmto.org/MMTpapers/pdfs/tm/tm03-8.pdf


    Ursprünglich wollte ich nur einen Verdampfer installieren und den Spiegel rotieren lassen, so wie in der kleinen Kammer bereits bewährt.
    Wird aber nun geändert, denn es ist nicht möglich soviel Aludampf in kurzer Zeit zu erzeugen.
    Also werden es mehrere kleinere Wendel werden.


    Es braucht jetzt noch ein paar Experimente in der kleinen Kammer, um die genauen Leistungsdaten der Wendel herauszufinden.
    Leider kann ich hier nicht mehr großzügig überdimensionieren.
    Mein größter Stelltrafo hat 5kW, mal sehen ob das reicht.


    Schönen Abend
    Kai




    <font color="red">Hallo Kurt, ab hier steht Dein Beitrag </font id="red">
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    Hallo Kai,
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Als Nachtlektüre führe ich mir zu x-ten mal den mit Abstand besten Artikel zu Gemüte:
    https://www.mmto.org/MMTpapers/pdfs/tm/tm03-8.pdf<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    ... werde ich mir bei der nächsten schlaflosen Phase auch reinziehen. Von den ganz großen kann man nämlich immer etwas lernen[^].


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">...Es braucht jetzt noch ein paar Experimente in der kleinen Kammer, um die genauen Leistungsdaten der Wendel herauszufinden.
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Dazu bin ich gerade mitten am dransten am tun und probieren. In meiner neuen 17"- Kammer muss ich wahrscheinlich mit mindestens 6 "Wendeln" und insgesamt ca. 500 bis 700 W Heizleistung arbeiten. Doku dazu kommt in Kürze.


    Gruß Kurt


    Sorry, Kai. Hab leider falsch geklickt und dadurch deinen Beitrag
    überschrieben.[:I]

  • Hallo Kai,
    es ist einfach der Hammer an was für Projekte du dich immer heranwagst. Ich kann mich noch gut daran erinnern, wie ich vor ca. 6 Jahren auf dich aufmerksam wurde, als du deinen 28 Zöller-Spiegel erfolgreich hergestellt hast. Die Kurve zeigt immer noch steil nach oben, was die Pionierarbeit anbelangt. Der erste Test ist erfolgreich bestanden und ich bin überzeugt, das Projekt wird im nächsten Jahr erfolgreich abgeschlossen.
    Ich schau hier definitiv noch öfters rein.
    Viele Grüße, Matze

  • Hallo Kai,
    hammermäßig, was Du da wieder bringst... Bald kannst Du ja dem KATRIN-Experiment Konkurenz machen https://www.katrin.kit.edu/.
    Hast Du Dir schon Gedanken über die Lagerung des Spiegels im Teleskop gemacht? Die Laterallagerung stelle ich mir wegen der Schwerpunktlage sehr problematisch vor. Könnte man da evtl Saugnäpfe für die Spiegelrückseite nehmen? Wenn die fest genug halten, bräuchte man vielleicht gar keine Laterallagerung mehr...[?]

  • Hallo Kai,


    erst mal herzlichen Dank für die Restaurierung deines Beitrages nach meiner nicht beabsichtigen Überschreibung .


    Hier mein Senf dazu:
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Als Nachtlektüre führe ich mir zu x-ten mal den mit Abstand besten Artikel zu Gemüte:
    https://www.mmto.org/MMTpapers/pdfs/tm/tm03-8.pdf<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    ... werde ich mir bei der nächsten schlaflosen Phase auch reinziehen. Von den ganz großen kann man nämlich immer etwas lernen[^].


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">...Es braucht jetzt noch ein paar Experimente in der kleinen Kammer, um die genauen Leistungsdaten der Wendel herauszufinden.
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Dazu bin ich gerade mitten am dransten am tun und probieren. In meiner neuen 17"- Kammer muss ich wahrscheinlich mit mindestens 6 "Wendeln" und insgesamt ca. 500 bis 700 W Heizleistung arbeiten. Doku dazu kommt in Kürze.


    Gruß Kurt

  • Hallo Daniel,


    interessant, was es alles für Kammer gibt[:D]
    Wobei das besondere Problem bei uns darin besteht, dass die Kammer ausgerechnet an der dicksten Stelle einen Öffnungs-Flansch benötigt. Alles andere macht ja keinen Sinn.[;)]


    Zur lateralen Lagerung:
    Das Problem ist prinzipiell gelöst (u.a. für das VLT) von einem deutsch Ingenieur namens Schwesinger und den Artikel kann man käuflich erwerben. Vielleicht lässt sich daraus etwas abgespecktes bauen. Aber noch ist es nicht soweit...



    Hallo Kurt,



    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">...mit mindestens 6 "Wendeln" und insgesamt ca. 500 bis 700 W Heizleistung arbeiten.<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Da möchte ich zu bedenken geben, dass man die Wendel theoretisch nicht in Reihe verschalten kann.
    Parallelschaltung bringt aber hohe Stromstärken mit sich. Bin selbst gerade am Berechnen des Trafos und der Querschnitte...[}:)]


    Schönen Abend
    Kai

  • <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: D_SPITZER</i>
    Könnte man da evtl Saugnäpfe für die Spiegelrückseite nehmen?
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    Hallo Daniel,
    wir reden von einem Vakuum - da funktionieren Saugnäpfe nicht...
    Clear skies
    Tasssilo

  • Hallo Tassilo,



    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">wir reden von einem Vakuum - da funktionieren Saugnäpfe nicht...<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Schon klar [:D][;)][8D]


    Daniel war schon einen großen Schritt weiter[;)]


    cs Kai

  • Hallo Tassilo,
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">wir reden von einem Vakuum<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Ich nicht...

  • Hallo Kai,<blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">Es braucht jetzt noch ein paar Experimente in der kleinen Kammer, um die genauen Leistungsdaten der Wendel herauszufinden.
    Leider kann ich hier nicht mehr großzügig überdimensionieren.
    Mein größter Stelltrafo hat 5kW, mal sehen ob das reicht.
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">Wenn Du die Nennspannung der Heizwendeln in den passenden Bereich bringen kannst, könnte man doch statt Stelltrafo am Netz auch mehrere parallel geschaltete alte Autobatterien hernehmen? Schalten entweder brutal mechanisch, oder mit Halbleiter(n). Mit noch preiswerten Mosfets müsste man problemlos um die 100A pro Stück schalten können, auch über PWM und damit geregelt. Mit 1 Leistungsschalter pro Heizwendel sollte das doch funktionieren?


    Statt alte Autobatterien könnte man natürlich edler und platzsparender auch Lithiumakkus aus dem Modellbau nehmen.
    Beim Hobbyking bekommt man einen Akku mit 10 Zellen und 4,5Ah schon für unter 100€, und der sollte ohne Weiteres 1-2 Minuten lang 4kW Leistung liefern. Falls 30-35V effektive Spannung an der Wendel zu viel sind, lassen sich auch mehrere Akkus mit weniger Spannung parallel schalten.


    Gruß,
    Martin

  • Hallo Kai,
    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote">...Da möchte ich zu bedenken geben, dass man die Wendel theoretisch nicht in Reihe verschalten kann.
    Parallelschaltung bringt aber hohe Stromstärken mit sich. Bin selbst gerade am Berechnen des Trafos und der Querschnitte...[}:)]<hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">
    ...das hab ich jetzt nicht verstanden. Ich hab doch schon vor ca. einem Jahr 3 Tantal- Schiffchen in Reihe geschaltet und damit problemlos bedampfen können. Mein erster 16"- Pott ist seit einigen Wochen mit 4 in Reihe geschalteten Wolframdrähten D=1 L= 87 als "Wendeln" ausgerüstet. Auch das funktioniert problemlos. Es würde mich sehr wundern wenn das mit 6 Drähten 1 x 57 in Reihenschaltung nicht mehr funktionieren sollte. Zur Erinnerung: als Stromversorgung benutze ich von Anfang an einen ganz ordinären Schweißtrafo. Der bringt ca. 120 A max. Brauchen tu ich aber nur 60 bis 70 A.


    Gruß Kurt

  • Hallo!


    <blockquote id="quote"><font size="1" face="Verdana, Arial, Helvetica" id="quote">Zitat:<hr height="1" noshade id="quote"><i>Original erstellt von: Kurt</i>
    <br />
    Dazu bin ich gerade mitten am dransten am tun und probieren. In meiner neuen 17"- Kammer muss ich wahrscheinlich mit mindestens 6 "Wendeln" und insgesamt ca. 500 bis 700 W Heizleistung arbeiten.
    <hr height="1" noshade id="quote"></blockquote id="quote"></font id="quote">


    Bei CFK würde ich bei 700 W Heizleistung aber vorsichtig sein, dass der Kunststoff nicht auf Temperaturen über der Glasübergangstemperatur erwärmt wird. Letztere hängt, soweit ich mich erinnere, von der Temperatur beim Tempern der Teile ab. Sie liegt scheinbar bei normaler Härtung bei Raumtemperatur soweit ich mich erinnere nur bei 50-60°C, durch Tempern bei höherer Temperatur erreicht man 120°C.

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