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Schaden an Membranplatte

Verfasst: Montag 4. Juli 2011, 22:53
von Dieter-K
Hallo Freunde,

vorab: Membranplättchen aus Federstahl flogen zu allen Zeiten den Fahrern um die Ohren.
Nicht immer und unbedingt, aber immer wieder.

Nach meiner Recherche wurde in den Ende 70er viel geforscht, um die Dinger stehfest zu bekommen.
Die bis dahin für jedermann käuflichen Motoren überschritten nicht die 9000/min.

Aber Elkes Motor tut das und zwar mit Regelmäßigkeit.
Die Membranplatte ist etwas abgeändert (berichtete vor Jahren davon), das Material der Membranzunge ist nicht original. Es ist handelsüblicher Federstahl in der Dicke 0,15mm.

Von Schäden an originalen Membranzungen ist mir nie etwas zu Ohren gekommen. Das muss ich zur Beruhigung Aller ausdrücklich sagen. Auch wenn die Platten begradigt worden sind.
Membrandefekt Elke 072011.jpg
Zum Schadensbild:
Erstaunlich, dass die Ausfressungen dort auftreten, wo eigentlich nicht die höchste Belastung zu vermuten ist.
Mir fiel nur die Erklärung ein, dass das Plättchen derart in Resonanz gebracht wurde, dass es diese Ausbrüche ohne irgendwelchen Fremdkörperkontakt gab.
Ein Glas soll ja auch zerspringen, wenn man es mit der richtigen Frequenz laut genug anschreit...
Die Membrane ist nicht zu groß gewählt. Ihr seht, dass sie am Membranrücken anschlägt (eingestellt auf 4,7mm an der Spitze des Rückens).
Das Tragbild auf der Dichtfläche ist rundherum gleichmäßig. Der Lichteinfall lässt das im unteren Bereich nicht so klar zur Geltung kommen.
Der originale Membranrücken (= der Anschlag aus Messing) ist bei Elkes Membran relativ kurz. Wahrscheinlich werde ich für die Zukunft einen längeren anfertigen. Material dafür gibt's im gut sortierten Baumarkt.

Als Folge des Defektes, der den Zylinder nicht und den Kolben ein wenig in Mitleidenschaft gezogen hat, habe ich versuchsweise Carbon-Material bestellt.
Erfahrungen habe ich damit nicht. Ich weiß nur, dass es teuer und für die Membranen von Polini vorgesehen ist.
Je dünner die Membran, desto besser sind Drehmoment und Leistung bei niedriger Drehzahl, Wer auf hohe Drehzahlen abzielt, wählt dickeres Material.
Angeboten wird es von 0,25mm bis 0,4mm. Ich habe 0,25er bestellt, weil die Drehzahlen nicht so besonders hoch sind (keine 17.000/min...)

Die Auswirkungen des Schadens waren im Fahrbetrieb verhältnismäßig unspektakulär. Der Leerlauf war nicht mehr gegeben, und das Rad hatte eine auffällig schlechte Beschleunigung. Die Spitzengeschwindigkeit betrug nur noch dünne 35 km/h.

Dieter

Re: Schaden an Membranplatte

Verfasst: Dienstag 5. Juli 2011, 05:23
von Jörg
Kann es sein ,das sich an der Auflage des Plättchens kurzzeitig ein Fremdkörper befunden hat ? Dieser Ausbruch sieht mir ganz danach aus .Das Tragbild ist satt und relativ gleichmäßig .Warum also genau an dieser Stelle der Ausbruch... ? Wenn das Material allgemein nichts taugen würde ,wäre wohl das Plättchen an der Stelle der größten Biegebelastung gebrochen ,aber nicht da ! Da reicht wahrscheinlich ein Körnchen aus ,um das vielleicht zu harte Material zum Ausbruch zu bringen .

Re: Schaden an Membranplatte

Verfasst: Dienstag 5. Juli 2011, 05:53
von Sporti
Bei meiner Herkukes war auch mal ein Steinchen zwischen der Menbranzunge zwischengeklemmt.
Mußte dann die restlichen 10 Km per Tretantrieb nach Hause.

Es ist am rechten Bild auch eine ringförmige Einkerbung zu sehen. Dort kann auch ein Mikroriss entstanden sein, der sich dann weitergearbeitet hat. Bei genauerem Hinsehen sind weitere von der Bruchstelle abgehende Risse zu erkennen.
Aufgrund der Vertiefungen und Furchen, gehe ich davon aus, daß das Material zu weich war, sonst wären die Einkerbungen durch den Betrieb nicht entstanden.

Eine Kerbe kann die Bruch-Festigkeit eines Bauteils um mehr als das 10-verringern



Sporti

Re: Schaden an Membranplatte

Verfasst: Dienstag 5. Juli 2011, 12:56
von Dampframme
Ganz klares Schadensbid von rausgerutschten Reibbändern bei hohen Drehzalen,
siehe selbst in die öffnung vom Motor ( Membran ) , es ist genau diese stelle.

Re: Schaden an Membranplatte

Verfasst: Dienstag 5. Juli 2011, 13:08
von McMaly
Hallo Dampframme,

Stelle stimmt genau! *THUMBS UP*

Meinst Du wirklich, die kommen im Radius so weit raus?

Grüße

Matthias

Re: Schaden an Membranplatte

Verfasst: Mittwoch 6. Juli 2011, 09:10
von Sparky
Hallo zusammen,
das Problem sind wohl die ständigen Schwingungen dieses hauchdünnen Metallplättchens.
Da reicht dann schon irgendein kleiner Mikroanriss an der gestanzten (!) Kante aus,
um nach Milliarden von Vibrationen schließlich irgendwann loszuwachsen...
Ein kleiner Fehler im Stanzwerkzeug, und so ein Anfangsfehler ist gesetzt.
Denn die Stanzkante wird ja vermutlich nicht nachpoliert sein oder so.
Grüße - Sparky

Re: Schaden an Membranplatte

Verfasst: Mittwoch 6. Juli 2011, 21:32
von Dieter-K
Danke für eure Antworten.

Ich habe gelernt, dass Kerbwirkung unbedingt vermieden werden muss.
Die neue Membran ist geschnitten und neuerdings an den Rändern poliert.
Die neue, größere Membranstütze habe ich ebenfalls poliert und besonders sorgfältig an den Kanten verrundet.
Das vorhandene Innenrohr habe ich am Austritt der Gase mit einem kleinen Radius versehen.

Das Carbonmaterial soll eher noch empfindlicher auf Kerben sein als Federstahl.
Dafür ist das Zeug schön leicht. Wiegt bei gleicher Dicke nur etwa 1/6 der Stahlmembran.

Die Italiener haben's gut gemeint. 0,25mm soll die Dicke betragen; 0,29mm haben sie geliefert.
Die alte Membran war auf 4,7mm an der Spitze des Anschlages eingestellt.
Der neue Anschlag ist länger. Deshalb ist der Spalt dort jetzt 5,0mm. Ist doch eine angenehmere Zahl.
Mit Lungenprüfstand, Schlauch und Adapterring habe ich die Carbon-Membrane bis an den Anschlag pusten können.
3 bis 4 Liter Luft/Sekunde traue ich meiner Raucherlunge nicht zu. Deshalb gehe ich nicht davon aus, dass ich zuviel Querschnitt habe.

Unten ein Bild von der neuen Membran. Ist frisch eingebaut.
Solange ihr nichts von mir darüber hört, hält sie.

Dieter

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Carbon-Membran.jpg

Re: Schaden an Membranplatte

Verfasst: Donnerstag 7. Juli 2011, 00:41
von Dieter-K
Fortsetzung:

Ja, der Kolben. Früher wäre sowas bei mir erst gar nicht wieder eingebaut worden. Aber die Zeiten sind schlecht.

Ich hatte geflunkert; es sind doch zwei Riefen.
Die hier am Überströmkanal
Bild

Diese in einem Bereich, wo kein Kanal war. Der Fremdkörper gelangte von oben am Kolbenring vorbei.
Bild

Und schließlich noch das Reibband. Ich habe mal alles zusammen gesteckt. Das Reibband kann das Membranplättchen so nicht getroffen haben.
Bild

Dieter

Re: Schaden an Membranplatte

Verfasst: Freitag 15. Juli 2011, 22:41
von Dieter-K
Zwischenbericht:

Die neue Membran aus Kohlefaser läuft. Der Motor wurde an den Getriebewellen neu gelagert; der polradseitige Wedi war reif für einen Austausch. Er hatte bereits ein Innenmaß von 11,9mm vielleicht auch 12,0. Man ist ja mit der Schieblehre an der Dichtlippe mehr als behutsam!

Die verkürzten Reibbänder arbeiten ordentlich. Der Motor ist mechanisch fast so ruhig wie ein neuer Motor. Die Riefen im Kolben haben auch keinerlei negative Auswirkungen im Hinblick auf Geräusche oder Leistung.
Der grüne selbst geklebte 3/4 lange Reibbelag überträgt das Drehmoment voll und ohne Durchrutschen.

Das waren die Neuigkeiten von mir.

Dieter