Hochdruckwasserpistole - HWP16-1500

Einleitung

Hier der Baubericht einer selbstgebauten Wasserpistole. Doch wie kommt man auf die Idee eine eigene Wasserpistole zu bauen? Nun ja, diesen Gedanke kommt Mann bei jeder größeren Wasserschlacht. Handelsübliche Wasserpistolen sind zwar ganz nett, aber ihnen fehlt es einfach am WOW-Effekt.[nl] Der eigentliche Grund für die Realisierung dieses Projekts, war die Anfrage von Galileo, ob ich nicht in der Lage wäre, für einen Beitrag eine Wasserpistole zu modifizieren oder zu bauen die mehr Druck als eine Handelsübliche erreicht.[nl] Das ganze klang verlockend, so wurde umgehend die erste Konstruktion im CAD angefertigt. Hierbei wurde auf bewährte Technik aus dem Wasserraketenbau zurückgegriffen: PET-Flaschen, Kupferrohr und Fitting, eine Luftpumpe und das ganze in ein stabiles Gestell gepackt.[nl] In diesem Bericht wird nun der Bau dieses Monsters dokumentiert werden. Ein kleiner Bericht zum Drehtag befindet sich hier: [url=index.php?tv,0010_galileo_wasserspritzen]Galileo - eXtrem - Wasserspritzen[/url].

Bezeichung

HWP - HochdruckWasserPistole
16 - 16 Bar
1500 - 1,5L

Materialien

  • 1,5 Liter PET-Flasche
  • 0,5 Liter PET-Flasche
  • 40mm POM Rundmaterial
  • 12mm Kupferrohr
  • diverse Kuppfer Fitting (90° Bögen, 45° Bögen, T-Stücke)
  • Fahrradluftpumpe
  • Fahrradventil (Dunlop Ventil)
  • 8mm PE-Kunststoffplatten
  • 50mm HT-Rohr
  • 75mm HT-Rohr
  • M8 Gewindestangen
  • M8 Unterlegscheiben
  • M8 Muttern
  • 3,9x16mm Blechschrauben
  • Moosgummi 2mm
  • 63mm Manometer 0-16 Bar senkrecht
  • Kunstoffblock 10x40mm
  • Lochblech 400x600x0,8
  • 1/2" Kugelhahn
  • Muffen 12mm 1/2"
  • Reduziermuffe 3/8" auf 1/4"
  • Muffe 12mm 3/8"
  • Messingrundmaterial 10mm

Verbauchsmaterial

  • UHU 300 Endfest
  • Teflonband
  • Dichthanf

Erklärung der Konstruktion

Die Konstruktion der Wasserpistole besteht auf folgenden Komponenten:

  • Wassertank - Der Wassertank besteht aus einer handelsüblichen 1,5L PET Flasche.
  • Drucktank - Der Drucktank wird ebenfalls mit einer handelsüblichen PET-Flasche realisiert, in diesem Fall jedoch nur mit einem Volumen von 0,5 Liter.
  • Luftpumpe (intern) - Um den nötigen Luftdruck für die Wasserpistole erzeugen zu können, wird eine Fahrradluftpumpe verwendet. Diese sind je nach Ausführung in der Lage, Drücke um 5 Bar erzeugen zu können.
  • Rohrleitugnssystem - Die Verbindungen zwischen den Tanks, dem Kugelhahn und dem Strahlrohr wird mit 12mm Kupferrohren und entsprechenden Fittingen hergestellt. Diese werden durch Löten und Kleben miteinander verbunden.
  • Rahmen - Der Rahmen der Pistole besteht aus 8mm starken PE Platten welche durch M8 Gewindestangen zueinander ausgerichten sind. Mit Hilfe des Rahmens wird die gesammte Konstruktion versteift und gibt die nötige Stabilität.
  • Externens Ventil - Um die Pistole mit höheren Drücken aufladen zu können, ist ein zusätliches Ventil angebracht. Ãœber dieses kann der maximale Druck aufgeladen werden.

Auswahl des richtigen Ventils

Für den Übergang der Pumpe auf das Rohrleitungssystems wird auf ein Ventil zurückgegriffen. Hierbei stellt sich die Frage welches hierfür am besten geeignent ist. Die beim Fahrrad gebräuchlichen Ventilen sind: DV, AV und SV. Anhand einer kleinen Tabelle soll die richtige Auswahl begründet werden.
--- Felgenbohrung Maximaldruck Wasserrücklauf in die Pumpe
AV - Autoventil 8,5mm 4 Bar ja
DV - Dunlop Ventil 8,5mm 6 Bar nein
SV - Sclaverand Ventil 6,5mm 15 Bar ja

Quelle und weitere Informationen:[1]. Aufgrund des hochen Maximaldruck fällt die Auswahl auf das Sclaverand Ventil.

Und los...

Wie so oft, am Anfang eine Menge Material und ein Haufen CAD Zeichnungen.

Das Rohrleitungssystem

Das Rohrleitungssystem verbinden die einzelen Tanks, das Ventil und das Strahlrohr. Dieses stellt somit das Herzstück der gesamten Wasserpistole dar.

Verbindungsstück

Um die Flasche mit dem Rohrleitungssystem zu verbinden, ist ein Adapter nötig welcher den hohen Drücken gewachsen ist. Somit stellt diese Teil das Herzstück der Wasserpistole dar. Gefertig wird der Adapter aus 40mm POM Rundmaterial. Als erstes wird mit einem kleinen Bohrer die Zentrierbohrung angefertigt. Von der einen Seite wird nun mit einem Forsterbohrer ein Loch mit 30mm gebohrt, in welches später der Flaschendeckel geklebt wird. Von der Gegenseite werden die Löcher für die 12mm Kuferrohre gebohrt. Verklebt wird das ganze mit UHU Endfest 300.

Klebstoff aushärten

Um eine höhere Endfestigkeit zu erreichen wird die Konstruktion beim Aushärten des Klebers zusätzlich erwärmt. Die vom Hersteller angegebene Zugefestigkeit von 300 Kg wird erst bei einer Temperatur von 180 °C erreicht. Damit sich der Flaschendeckel nicht zu sehr verformt, wurde beim Aushärten eine Temperatur von nur ca. 70°C gewählt.

Die Druckleitungen

Die Druckleitungen bestehen aus 12mm Kupferrohren welche mit Kupferfittingen verlötet werden. Anhand der CAD Zeichungen wurde die richtige Länge der Rohrstücke ermittelt und später zugeschnitten. Auf einer Schamottsteinplatte werden die ganzen Teile ausgerichtet und miteinander verlötet. Um die Rohrstücke besser ausrichten zu können, wird aus einem Stück Litzenkabel ein einzelner Draht herausgezogen. Dieser wird umgebogen und zwischen das Rohr und den Rohrfitting geklemmt. Die Rohrstücke wurden davor gesäubert und mit Fittinglot bestrichen. Durch das Drahtstück klemmt die Verbinung und kann sauber ausgerichtet werden, außerdem verschiebt sich nichts mehr beim Löten.

Drucktest

Nun muss die Konstruktion zeigen ob sie den geplanten Drücken standhalten kann und die Klebeverbindungen dicht sind. Hierfür wird das ganze komplett mit Wasser gefüllt, da dieses sich nicht komprimieren lässt. Somit können sich keine gefährlichen Teile lösen und druch die Gegend fliegen. Dennoch ein Sicherheitsabstand ist ein muss. Der Drucktest zeigt eine Belastbarkeit bis ans Limit der Luftpumpe: Beachtliche 16 Bar.

Der Rahmen

Der Rahmen besteht aus 8mm starken Kunststoffplatten, welche mit M8 Gewindestangen zueinander ausgerichtet werden. Damit auch wirklich alles passt, wurden die Platten aufeinander gelegt und die Löcher abgebohrt. Nun ja angezeichnet mit schwarzem Edding auf schwarzem Kunstoff, dies lässt sich schwer Fotografieren.

Schutz muss sein

Da die Wassserpistole mit extremen Drücken aufgeladen wird. Muss für ausreichende Sicherheit gesorgt werden. Hierfür wird der komplette Aufbau mit einem Metallgitter umgeben. Sollte nun eine Flasche platzen können keine Teile mehr frei davonfliegen und ggf. zu Verletzungen führen. Das Gitter wird von zwei 15mm breiten und 1mm flachen Aluminiumstreifen gehalten.

Fertig

Nach gut zwei Wochen Bauzeit war die Wasserpistole endlich fertiggestellt. Zu guter letzt noch einige Bilder von der fertigen Wasserpistole mit und ohne Schutzgitter um den gesamte Aufbau überblicken zu können.

Download

Zu guter Letzt gibt es hier die Daten der HWP zum Download.

Der Dretag

Ein kleiner Bericht zum Drehtag befindet sich hier: Galileo - eXtrem - Wasserspritzen

Referenzen

  1. Informationen zu den unterschiedlichen Ventiltypen http://de.wikipedia.org/wiki/Fahrradventil
Letzte Änderung am: 08 February 2016