Düse im Detail

Die Bildchen auf meiner Wasserraketen-Hauptseite lassen ja leider keinerlei Rückschlüsse auf die technische Umsetzung der Konstruktion zu, weshalb ich das hier reumütig und ausführlich für die Düse der Rakete nachholen möchte ;-)

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Die Rakete im Vollportrait. Links die Landehilfe in Form eines aufgeklebten Tennisballs, weiter rechts die angepappten Leitflossen aus Gefrierschachteldeckeln, die zusätzlich zu der Klebung mit Drähten gesichert sind. Als Basismaterial für die Leitflossen bitte nicht Mutters/Fraus/Lebensabschnittsgefährtins Tupper-Schrank räubern, sondern lieber im Haushaltswarengeschäft deines geringsten Misstrauens nach den billigen, dünnwandigen Sorten Ausschau halten.

Der Deckel wird so getrimmt, dass an dem Ende, das später an der Flasche angeklebt wird, noch der rechtwinklig angeordnete Rand des Deckels vorhanden ist und somit eine größere Klebefläche anbietet.

Den krönenden Abschluss der Rakete bildet die Düse aus dem modifizierten Flaschendeckel und einem leicht überarbeiteten Gardena-Hahnanschluss.

Den technischen Feinheiten dieses wichtigsten Teils der Rakete werden wir uns auf dieser Seite widmen.

 

Die Raketenspitze im Detail. Diese Klebung hat übrigens bisher alle Beanspruchungen klaglos, und was noch wichtiger ist, ohne erkennbare Schwächen, überstanden. Das schließt etliche Landungen auf Wiese, Dächern und Asphalt ein.

 

Die Leitflossen haben da schon mehr geschwächelt, was meiner Einschätzung nach daran liegt, dass der verwendete Kleber für dieses kälteresistente Plastikmaterial eher ungeeignet ist.
Durch die im nächsten Bild sichtbaren zusätzlichen Drahtringe ließ sich der Bewegungsdrang der Flossen aber in akzeptablen Grenzen halten.

 

Die Düse von innen...

und von außen...

 

Die Düse besteht aus lediglich zwei Teilen, dem Deckel mit Loch und dem Hahnanschlussstück, dem der Gewindeteil genommen wurde. Ich habe auf jegliche Dichtungen verzichtet, da ohnehin wenig bis kein überflüssiger Platz vorhanden ist.

Das Loch im Deckel wurde mit einem 10er Bohrer vorgebohrt, der Rest des Durchmessers wurde mit einer Rundfeile und zum Schluss mit einem Skalpell geschaffen. Die Chance, das Loch mit Hobbymitteln halbwegs zentrisch in den Deckel zu bekommen, ist auf diese Weise noch am größten. Der Durchmesser des fertigen Lochs im Deckel beträgt 19 mm.

Dieses Maß wiederholt sich folgerichtig auch am Außendurchmesser des grauen Plastikteils des Hahnanschlussstücks (Angabe d2 im nächsten Bild). Wäre die Bearbeitung etwas genauer erfolgt, würde man die Passung zwischen Deckel und Düse als saugend bezeichnen können ;-)

 

Hier noch ein paar Maßangaben die helfen, die Düse erfolgreich und drucksicher an der Flasche zu befestigen:

• a = 1,2 mm
• b = 13,5 mm
• d1 = 24 mm
• d2 = 19 mm

Die Maße im Bild oben und ihre Bedeutung:

• a: Die Dicke des Kragens ist kritisch, da dieser Kragen im Innern des Deckels liegt und somit die Länge des tragenden Teils des Gewindes einschränkt. Wird a zu dick ausgeführt, kann das Gewinde den Deckel unter Druck nicht sicher halten. Wird a zu dünn ausgeführt, kann der Kragen unter Druck abbrechen bzw. von der Düse abreißen.
• b: Der Abstand zwischen Kragen und dem Wulst oberhalb des O-Rings ist kritisch, da die Abmessungen des Steckers und der passenden Buchse recht genau aufeinander abgestimmt sind. Da die Dicke des Deckels (bei meinem Deckel mit der Schieblehre gemessen 2mm, geschätzt eher nur wenig über 1 mm) von diesem Abstand abgezogen werden muss, muss entweder der Wulst um diese Deckeldicke abgetragen werden, oder bei den Dreharbeiten am Durchmesser d2 wird sofort der Kragen am “unteren” Rand (im Bild die rechte Seite des Kragens) entsprechend verdünnt.
• d1: Der Durchmesser des Kragens ist eher unkritisch. Der Kragen muss nur gut “gerade so” an den Gewindegängen im Deckel vorbei rutschen. Also so breit wie möglich stehen lassen. Der Außendurchmesser des Kragens muss mindestens dem Durchmesser des Flaschenhalses entsprechen.
• d2: Der Durchmesser des Düsenkörpers muss an dieser Stelle dem Durchmesser des Lochs im Flaschendeckel entsprechen.

Tipp:
Der geneigte Wasserraketenbauer ohne Drehbank muss irgendwie den Gewindeteil des Hahnanschlussstücks (im Folgenden Düse genannt, das ist kürzer ;-) entfernen und verschiedene Durchmesser anpassen.

Ich habe mir in Ermangelung einer Drehbank mit einer M8-Schraube mit Rundkopf geholfen, die ich von innen in die Düse gesteckt und mit einer Mutter von außen gesichert habe. Die Schraube steht unten (an der Seite mit dem O-Ring) über und kann in eine Ständerbohrmaschine eingespannt werden (so man wenigstens eine Ständerbohrmaschine sein Eigen nennt). Hat man jetzt noch eine Auflage für einen scharfen Stechbeitel, kann dem Kunststoffmaterial der Düse zu Leibe gerückt werden.

Die Verwendung einer Schutzbrille bei diesen Arbeiten ist kein Zeichen von Schwäche und sollte selbstverständlich sein!

Zuerst wird der Gewindeteil abgestochen, anschließend der Durchmesser d2 angepasst, ggf. zusammen mit den Vorarbeiten zur Dickenbestimmung (Maß a) des Kragens.

Sind alle Maße passend bearbeitet, wird die Düse von innen in den Deckel gesteckt und der Deckel auf die Flasche geschraubt. Dabei als Test ruhig ein bisschen herzhaft anziehen, schließlich muss das Gewinde später den Druck in der startbereiten Rakete aushalten, ohne dass der Deckel vom Gewinde der Flasche reißt (weil z.B. der Kragen zu dick stehen gelassen wurde).

Ist die Oberseite des Kragens schön plan ausgefallen (was sich bei sorgfältiger Arbeit ja gar nicht vermeiden lässt ;-) kann auf Dichtungen vollkommen verzichtet werden.