Morsetaste aus Messing und Ebenholz - Brass meets Ebony
Anfertigung einer kugelgelagerten Doppelhebel- Morsetaste aus Messing mit Paddles aus Ebenholz
Für diejenigen, die Intresse am Eigenbau einer Morsetaste haben, soll an dieser Stelle eine ausführlichere Darstellung des verwendeten Materials, von Arbeitsschritten und versteckten Besonderheiten gegeben werden.
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Es g
ibt viele und auch sehr schöne Morsetasten zu kaufen – aber meine provisorische Morsetaste aus Leiterplattenresten verlangte als Nachfolger einen Eigenbau. Das traf sich gut mit einem schon lange gehegten Wunsch, meine Werkstatt mit einer kleinen Drehmaschine zu ergänzen. Die Morsetaste sollte unser Erstlingswerk werden.
Material
Basismaterial waren kurze Reststücke Messing aus der „Grabbelkiste" des Buntmetallhändlers mit verschieden großen Rund- und -rechteckprofilen. Weiterhin wurden noch Messingsschrauben M4 mit Zylinderkopf, ein altes Fernmelderelais, eine polierte Stahlachse, Federn aus einem Kugelschreiber, Kugellager aus dem Modellbau, ein Stück klares Polycarbonat und ein paar Elektronikbauteile verwendet. Alles in allem leicht erhältliches Material ohne Besonderheiten - vielleicht mit Ausnahme des Ebenholzes.
Ebenholz
Das afrikanische Ebenholz lag schon lange im Holzregal und wartete auf eine besondere Verwendung. Ebenholz - das Kernholz des Makassar (Diospyros celebica) - ist ein extrem hartes und dichtes Holz, das mit allen Werkzeugen wegen seiner hoher Härte besonders mit der Hand nur sehr mühsam zu bearbeiten ist. Beim ersten Kontakt mit dem Kreissägeblatt sprühte es Funken, weshalb der weitere Zuschnitt und die Zurichtung auf der schweren Metallsäge beim Schmied erfolgte. Bei der manuellen Bearbeitung werden trotz jahrelanger Lagerung aus den eröffneten Poren winzige Tröpfchen einer aggressiven Flüssigkeit freigesetzt, die zu erheblichen Hautreizungen führten und auch wohl auch allergische Reaktionen auslösen können. Die Bearbeitung des Ebenholzes beanspruchte insgesamt mehr Zeit und Mühe als alle Metallarbeiten.
Konstruktionszeichnung
Mit der Software sPlan 7.0 von Abacom wurde die Morsetaste am PC entworfen. Der eigentliche Einsatzbereich dieser Software ist das Zeichnen elektronischer Schaltungen - sie eignet sich aber ebenso gut für einfache Konstruktionszeichnungen. Auf einer schweren Grundplatte werden die Lagerbrücke für die beiden Tasthebel, die Blöcke mit einstellbaren Kontakten und Rückstellfedern sowie der Anschlagbolzen befestigt. Die Achsen der Bedienhebel werden in jeweils zwei Miniatur-Kugellagern geführt.
Design
Damit optisch die Morsetaste nicht als ein massiver Metallblock imponiert, wurde für das Unterteil der Bodenplatte und die beiden Paddles tiefschwarzes afrikanisches Ebenholz aus Sambia verwendet. Für einen besonderen Akzent und um den harten Kontrast zwischen dem Oberteil aus Messing und dem Ebenholz des Unterteils etwas abzustufen, wurde eine blau iluminierte Zwischenebene aus Polycarbonat eingefügt.
Verwendete Werkzeuge
kleine Hobby-Drehbank mit Standard-Drehmeißelsatz und Rändelwerkzeug
Ständerbohrmaschine
Fräse mit 6 mm Schaftfräsersatz für Metall
Feingewindebohrer und -gewindeschneider M3 und M4
selbst gefertigte Reibahle 6 mm aus einem alten Bohrer, dessen Schneidflanken gering zurückgeschliffen wurden
Polierscheibe und Polierwachs
Alle Lötverbindungen wurden mit normalem Weichlot, Kolophoniumflussmittel und einem Butangasbrenner mit einer neutralen weichen Gasflamme ausgeführt.
Eine detaillierte Bauteilliste (BOM) zum Download findet sich am Ende des Beitrags.
Unterbau - Bodenplatte mit Zwischenschicht
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Oberteil der Grundplatte
Messing 80 × 90 × 8 mm Exakte 4 mm Bohrungen nach Bohrplan für die Befestigung der Lagerbrücke, Federung, Kontakte und Anschlag. Oberfläche poliert.
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Unterseite der Oberteils
4 Gewindebolzen aus 4 mm Messing mit endständigem 5 mm langem Feingewinde M4 zur Befestigung des Unterteils der Bodenplatte. Die Gewindebolzen wurden fest eingelötet.
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Zwischenschicht
aus 2 mm klarem Polycarbonat mit matt geschliffenen Außenkanten für eine gleichmäßig diffuse Leuchtwirkung. Die Beleuchtung besteht aus zwei blauen 3 mm LED in Reihe mit einem Vorwiderstand zum Betrieb an 12 V. Die Leitungen zu den beiden Schaltkontakten und die Masseleitung werden von der Oberseite durch Bohrungen geführt und auf der Unterseite mit Miniatursteck-verbindungen aus Stiftkontakten verbunden. |
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Unterteil aus Ebenholz
Die Höhe des Unterteils beträgt 9 mm. Die Vertiefungen zur Aufnahme der Befestigungsmuttern vom Oberteil und die Nuten für die Leitungen wurden mühevoll mit ganz geringem Vorschub ausgefräst.
Über eine zentrale Miniatursteckverbindung werden die Versorgungsleitungen der LEDs und die Schaltleitungen nach außen geführt. |
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Unterseite der Morsetaste
Bohrungen zur Durchführung der Gewindestifte vom Oberteil. Die vier Füße der Morsetaste werden als 15 mm große Rändelmuttern ausgelegt, die in einer Vertiefung rutschfeste Gerätefüße aus Gummi aufnehmen.
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Zwischenschicht aus Polycarbonat
Demonstration der Beleuchtung nach Anschluss der Spannungsversorgung über die Miniatursteckverbindung auf der Unterseite. |
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Aufbauten
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Lagerbrücke
Oberer und unterer Querträger MS 10 × 5 mm bzw. 10 × 3 mm, Pfeiler MS 10 × 10 mm, 12 mm hoch. Miniatur-Kugellager 6 mm Außendurchmesser / 3 mm Innendurchmesser, in Passbohrung eingepresst. Messingsschrauben M 4 mit plangedrehten Köpfen.
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Unterer Querträger
Auf der Unterseite Abdeckung der Kugellager mit einer dünnen Teflonscheibe zur Vermeidung einer eventuellen Reibung zwischen Achse und Grundplatte. (Linke Bohrung mit Fehlsenkung).
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Zusammengesteckte Lagerbrücke
ohne Hebel. Alle Bohrungen müssen exakt fluchten. |
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Tasthebel
aus zwei flächig verlöteten MS-Rechteckprofilen 3 × 10 und 5 × 10 mm, Übergang auf der Außenseite als Hohlkehle gefeilt. Zur Befestigung des Paddles wurden 3mm MS-Gewindestifte mit endständigem Feingewinde eingelötet. Dazu passende Rändelmuttern mit 5 mm Durchmesser und 3 mm Feininnengewinde. Die Hebelachse besteht aus 3 mm poliertem Rundstahl (Führungsachse aus einem Handscanner) |
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Fertiger Tasthebel Innenansicht
Das Paddle aus Ebenholz wurde passgenau angeschäftet. Die Schraubverbindung ermöglicht ein einfaches Auswechseln oder Bearbeitung der Paddles. |
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Einbaufertiger Tasthebel Außenansicht
Der Tasthebel kann auf der Hebelachse zur Justierung verschoben werden, die Fixierung erfolgt mit einer 3 mm Madenschraube. Abstützung des Hebels auf dem unteren Kugellager mit einer Buchse, deren Länge zur exakten vertikalen Einstellung der Kontakte ermittelt wurde (nicht abgebildet). |
Weiter vorne befindet sich eine 1,5 mm Tiefe Bohrung zur Aufnahme der Federung mit einem Durchmesser von 5 mm, die mit einem 5 mm Schaftfräser manuell flach gesenkt wurde.
Der Kontakt stammt aus einem Fernmelderelais. Er wurde unter sorgfältiger Schonung der Kontaktoberfläche in eine kleine Bohrung eingelötet.
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Federung
Die Rückstellkraft für die Hebel wird aus einer halbierten Kugelschreiberfeder gewonnen. Sie lässt sich mit einer Feingewindeschraube M4 einstellen, die mit einer Rändelmutter gegenüber dem Pfosten fixiert werden kann. |
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Für die Justierschraube wurde das Gewinde einer 4 mm MS-Schraube verwendet, deren Kopf durch den Rändelansatz einer Einpressschraube ersetzt wurde. Am Schraubenende wurde ein Inlay aus Ebenholz eingeklebt.
Fertige Montage der Federung. |
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Die Feder wird mit dem einem Ende auf einen gedrehten Ansatz der Stellschraube gesteckt und auf der anderen Seite durch einen kleinen, leicht gerundeten Messingskopf gehalten, der bei Betätigung in der gegenüberliegenden Bohrung gleitend artikuliert. Dadurch werden eventuell störende Reibungseffekte durch eine Biegung der Feder infolge der Kreisbewegung des Hebels vermieden. |
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Montage der Morsetaste
Im ersten Schritt werden die beiden Kontaktpfosten gegenüber den Relaiskontakten isoliert auf der Grundplatte befestigt. Zur Isolation wird ein dünnes Glimmerplättchen in der Größe der Pfostenauflagefläche mit einer zentralen Bohrung über den Gewindestift des Pfosten geschoben, dass praktisch nicht sichtbar ist. Der Gewindestift wird gegenüber der Grundplatte mit einem dünnen Schrumpfschlauch isoliert, die Befestigungsmutter sitzt auf einer Kunststoff-Unterlagscheibe.
Im zweiten Schr
In die isolierten Kontaktpfosten werden Feingewinde-Justierschrauben mit einem am Ende aufgelöteten korrespondierenden Relaiskontakt eingedreht.
Einsetzen des Hebelanschlages und der Federung mit den Gelenkköpfen. Feinjustierung der Kontakte in der Horizontalebene durch minimale Drehung der Pfosten.
Nach vollständige Montage und Justierung der Aufbauten wird die Zwischenschicht aus Polycarbonat aufgesteckt und die Anschlussdrähte der Kontakte sowie ein Massedraht durch die Öffnungen geführt und mit den Mikrosteckern verbunden. Nach Konnektierung des Zentralsteckers wird das Unterteil aus Ebenholz aufgesteckt und mit den vier Füßen verschraubt.
Der letzte Schliff Alle Messingsteile wurden nach dem Feinschliff hochglanzpoliert. Zur Konservierung kann entweder Zappon-Lack oder klarer Metallschutzlack verwendet werden. Auch eine seidenmatte Klarlacklackierung steht der Taste (siehe letzte Abb.).
Auf Grund der rutschfesten Füße und ihres Eigengewichts von 980 g hat die Morsetaste eine gute Standfestigkeit. Die Kontaktabstände können feinfühlig eingestellt werden. Mit den Feingewinde-Justierschrauben läßt sich auch die Rückstellkraft in einem großen Bereich individuell adäquat einstellen.
Um den Subjektivitätsfaktor etwas einzuschränken, soll die Morsetaste für eine Funktionsbeurteilung erfahrenen Telegrafisten vorgestellt werden – ihre Einschätzung wird nachgetragen, auch wenn sie keine Bestnote sein sollte.
Christian.DL9NL |
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