Die kurze Version dieses Posts ist, ich hab’ eine Beleuchtung für das Zifferblatt der Scheibenuhr gemacht und so sieht sie aus:

So ein Bastelprojekt ist bei mir in Abschnitte aufgeteilt und ich hab’ insgesamt keinen Masterplan. Den kann man auch nicht haben, weil man nicht weiss, was unterwegs alles so passiert.
Aber die nächstliegenden Probleme, die kann man oft lösen, es ergeben sich dann neue Probleme (und Einsichten) und man ist wieder ein Stück weiter.

Bei der Scheibenuhr musste man ja erstmal die Scheiben haben und ein Gehäuse fürs Uhrwerk um dann festzustellen dass sie, in der gewählten Form, mit komplett durchgefrästen Ziffern schwer ablesbar war.

Hier mal ein Beispiel für einen Irrweg, ein Gehäuse in schwarz mit weissen LED für jede Scheibe:

Das kleine Gehäuse links enthält einen Spannungskonverter, so dass die LED mit USB-Strom betrieben werden können.

Mit den Scheiben drauf, also das war nun zu hell, von der Seite wars ablesbar:

Aber in der Draufsicht nicht und ich fand den eckigen Halter und die runden Scheiben unharmonisch und hatte ja gerade bei meinen anderen Carbonprojekten gelernt, dass Multiplex natur und CFK farblich gut zusammenpassen.

Gut, also ein zweites Gehäuse in Multiplex, das war dann das hier.
Man hätte da evtl. die Stundenscheibe noch etwas entstauben können, aber durch das Licht von rechts oben sieht man, dass Licht auf der Holzplatte die Ziffern gut ablesbar macht, naja, sagen wir ablesbar macht.

Okay, also streifende Beleuchtung des Holzhintergrunds, sollte man jetzt an der Oberseite der Uhr sowas wie eine Beleuchtungsstrebe anbringen, die entsprechend beleuchtet?
Also gehen würde das wohl, aber wie sähe es aus?

Nun ist zwischen der Stundenscheibe und dem Holz dahinter ein bisschen Platz, grob 5 Millimeter. Ob man da eine Beleuchtung unterbringen könnte?

Auf solche Fragen bekommt man keine Antwort, aber man kann es ausprobieren.

Also zwei superhelle LED mit 5mm Durchmesser flachgeschmirgelt:

Und verdrahtet, ausgerichtet und auf die Rückwand geklebt:

Ich war dann noch so schlau, darauf zu achten dass die LED von der Sekundenscheibe verborgen werden.
Das meiste Licht geht nach oben, vom Streulicht werden die gerade nicht so wichtigen Ziffern beleuchtet, also mir gefällt meine Schreibtischuhr.

Die kurze Version dieses Posts ist, ich hab’ eine Scheibenuhr gemacht und so sieht sie aus:

Ich war mit CFK in Kontakt gekommen (ach so, die Uhr im Hintergrund ist natürlich diese).
Bisheriger Ablauf, ich mache ein Zifferblatt, nehme das geliebte Funkuhrwerk mit Schleichsekunde und schraube es fest und dann kommen zugekaufte Zeiger dran.

Eine Uhr vorher hatte ich Carbonfaserzeiger gemacht, nice.

Mit Holz hatte ich das nicht versucht, weil Zeiger ja leicht sein müssen.

Jetzt mit diesem CFK, hm vielleicht könnte man statt Zeigern Scheiben machen mit Ziffern drin?

Ich bin Fan davon, Projekte die funktioniert haben, zu wiederholen.
Uhren hatte ich schon einige gemacht und z.B. das Problem, die Koordinaten von Zifferblattmarkierungen zu bestimmen, gelöst.

Also die Exceltabelle gefüttert und einen Entwurf gemacht:

Ich hatte schon viele grosse Uhren gemacht und diesmal wollte ich eine kleine Uhr machen, so klein wie möglich, sie sollte gerade das Uhrwerk (Funk, Schleichsekunde, erwähnte ich das?) bedecken.

Das bedeutete 9 cm Durchmesser und dass die Ziffern klein sein würden und dass ich mit 0,4 mm-Fräsern würde arbeiten müssen.

Warum ist hier in der Mehrzahl von diesen Fräsern die Rede? Weil ich einige davon beim Fräsen abgebrochen habe, zu schnell eingestellt, die Z-Achse nicht gut genullt, jetzt weiss ich wie es geht.

Ein Punkt war noch, also die Ziffern in den Scheiben sind ja durchgefräst und brauchen Licht von hinten.

Nur, wie sollten denn die Sekunden Licht von hinten bekommen, wenn dahinter das Minutenblatt ist? Und wie die Minuten, wenn dahinter das Stundenblatt ist?

Man müsste in dem Bereich Speichen machen, aber was wäre dann wenn die Speiche der Stundenscheibe genau neben der der Minutenscheibe wäre? Käme dann noch Licht durch?

Keine Ahnung, ich hab’ dann Speichen gemacht, die bei der Stundenscheibe nach rechts gehen und bei der Minutenscheibe nach links.

Das in Ruhe gefräst, die Stundenscheibe hat 5 Stunden gebraucht und da waren sie, die Scheiben:

Nebenbei, die abgebrochenen Fräser waren wesentlich teurer als das CFK.

Nun brauchte ich noch einen Ständer, aus Multiplex gemacht:

Dann Stunden- und Minutenscheibe montiert:

Und damit war die Uhr fertig, von der Idee, bis zum Moment wo ich das Ding auf meinen PC stellte, waren es 14 Tage.

Die kurze Version dieses Posts ist, ich habe eine Uhr aus CFK/”Alutex” gemacht
und so sieht sie aus:

Das Arbeiten mit carbonfaserverstärkten Kunststoff hatte mir Spass gemacht. War beim Fräsen recht gutmütig, wegen der geringen Materialdicken war man schneller als bei Holz und am Ende musste man nicht schleifen und versäubern.

Ich bin dann auf eine silberne Variante namens “Alutex” gestossen.
Das ist mehrlagig, z.B. 0,2 mm Deckschicht mit aluminiumbedampftem Glasfasergewebe, dann 0,2 mm CFK und dann wieder bedampfte Glasfaser.

Hab ich mir also ein Stück in 0,6 mm Stärke besorgt und dachte ich mach da eine Uhr draus 🙂
Beim Auspacken, also die Oberflächenstruktur ist schon nett, besonders stabil war es aber nicht, da hätte ich evtl. dicker bestellen sollen.
Egal, man kann ja von hinten Multiplex drankleben.

Das Zifferblatt sollte 24 cm Durchmesser haben, also wieder im bewährten 2-Schritt-Verfahren wie z.B. hier angefertigt.

Für den Hintergrund dann ein schwarz lasierter Multiplexring (der natürlich auch in zwei Schritten gefräst wurde), so sahen die Teile aus:

Man sieht dass das Ziffernblatt sich wellt, weil es recht flexibel ist.

Die beiden Teile dann mit Kleber versehen, mit Spannzangen fixiert, beschwert und über Nacht stehen gelassen:

Fein!

Jetzt also wie immer ein Messing-Zeigerset zurechtschneiden und fertig. Alle meine bisherigen Uhren hatten solche Zeiger (ausser der Wortuhr).
Allerdings, hm, wenn man nun silbernes CFK hat und schwarzes, wie wäre es denn wenn man die Zeiger selbst anfertigt, hier also aus schwarzem CFK?
Das Zeug ist leicht und stabil, sollte auch technisch gehen.

Okay, also das Uhrwerk vermessen und ein paar Probebohrungen für den richtigen Sitz gemacht, dann entworfen und gefräst:

Beim Sekundenzeiger habe ich einen vorhandenen Sekundenzeiger kannibalisiert um an den Abschlusstopfen zu kommen (sowas kann man auch einzeln kaufen).
Der Zeiger wurde dann einfach aufgepresst:

Und fertig, hier noch ein Detailbild wo man die Strukturen besser sehen kann (und die Sekundenzeigerabdeckung noch in Messing war):

Die kurze Version dieses Posts ist, ich habe eine Uhr mit CFK-Zifferblatt für mich gemacht, und so sieht sie aus:

Mein aktueller CNC-Fräser hat einen Fräsbereich von 31 cm x 20 cm. Das passt gut für mich, das was ich damit anfertige, nimmt hinterher nicht so viel Platz weg.

Andererseits, man kann nichts fräsen, was in beiden Dimensionen grösser als 20 cm ist.
Begrenzungen fördern die Kreativität.

Bei Uhren war es mir dann doch wichtig, vielleicht ein Zifferblatt zu machen, das mehr als 20 cm Durchmesser hatte.

Der Ansatz war dann, dass man das Ding in zwei Hälften fräst, obere Hälfte, dann um 180 Grad dreht und dann die untere Hälfte fräsen.

Das Material liegt so auf dem Fräser, dass sich die Bereiche oben/unten überlappen und in dem Bereich wo es sich überlappt, setzt man (bzw. ich, das ist nichts was ich mir ergoogelt habe) am Anfang Bohrungen bis in die Unterlage/Opferplatte, mit denen man das Werkstück nach dem Ausschneiden der oberen Hälfte gedreht wieder positionieren kann.

Das habe ich alles schon berichtet, mir geht es hier darum, wie man solche Prozesse doch immer noch verbessern kann.

Erstes Blatt, Durchmesser 28 cm
Eine Bohrung in 1 mm ausserhalb des Zifferblatts gesetzt, der zweite Punkt ist die Mittelbohrung. Hat gut geklappt.

Zweites Blatt, Durchmesser 37 cm
Da schlau, dass die eine Bohrung für das Positionieren an einer Stelle ist, wo nach dem Drehen ein Skalenstrich hinkommt, also nicht mehr ausserhalb des Zifferblatts. Damit wirds grösser. Zweiter Punkt ist wieder die Mittelbohrung.

Bis jetzt hatte ich immer eine Fräsvorlage für oben und unten, ein halbes Blatt wo der Drei-Uhr-Strich fehlte, weil der ja nach dem Drehen des Materials als Neun-Uhr-Strich gemacht wurde und ja auch nur einmal gefräst werden muss.
Zu kompliziert? Willkommen im Club, das ist halt so, man kann sich ja auch einfach ein Blatt in 20 cm x 20 cm machen.

Nun hatte ich eine CFK-Uhr gemacht und die verschenkt.
Die fand ich sehr nett und darum musste ich eine machen, die ich behalte.
Material war 30 cm x 30 cm CFK in 0,5 mm Stärke. Da sollten doch 29 cm Uhr reinpassen.

Was jetzt die Verbesserung war, ich habe die Mittelbohrung nicht zum Positionieren genommen, sondern die Positionen 3 und 9 Uhr. Und dazu habe ich zwei verschiedene Hälften designed.

Oben, das wird zuerst gemacht ohne 3 und 9, die kommen dann in der anderen Hälfte:

Beim Fräsen dann so:

An der Stelle für 3 und 9 sind kleinere Bohrungen zu sehen. Das sind die zum Positionieren, sie gehen durch das Werkstück, noch ein bisschen in die Unterlage.
Da steckt man dann für die zweite Hälfte zwei alte, abgebrochene Fräser rein um das Werkstück zu positionieren.

Unten

Und beim Fräsen so:

Hier hatte ich gerade, nachdem Teil 1/Oben fertig war, die Platte abgenommen (ich mache das immer mit Teppichklebeband auf der Unterlage fest), die zwei Fräser in die Positionierungslöcher gesteckt und dann die Platte um 180 Grad gedreht mit den Positionierungslöchern auf die Fräser gesetzt und dann verklebt.
Auf dem Bild ist links die Position 9 schon ausgefräst und da sieht man genau in der Mitte die Positionierungsbohrung in der Unterlage.

Dass die Fixierbohrungen weiter auseinander lagen, hat für eine verbesserte Passform der beiden Hälften gesorgt, ich würde sagen auf 1/10 mm genau haben sich die Seiten getroffen, das habe ich schon anders gesehen.

Blatt und Rückwand waren schon fertig, bevor das Uhrwerk und die Zeiger in der Post waren. Als dann das Uhrwerk da war, also die Konstruktion ist so, dass das Kohlefaserblatt auf eine Multiplexplatte kommt, da hat man einen schönen Kontrast für die Markierungen. Und das Werk hatte ich aber mit zu kurzer Welle bestellt, als ich das eingesteckt hatte, guckte vorn kein Gewinde raus.

Hm, und nun? Uhrwerk mit längerer Welle bestellen? Dauert zu lange! Ich konnte aber ja die Rückenplatte in der Mitte ausfräsen, so dass das Uhrwerk an die Kohlefaserplatte montiert würde, die war ja nur 0,5 mm stark. Halten würde das schon, es ist ja CFK.

Das also gemacht, so sah es dann von hinten beim Zusammenkleben aus:

Hier wieder ein Detail, die Fixierbohrungen in der Holzplatte, die ich natürlich auch in zwei Hälften gemacht habe. Übrigens als Erstes, wenn ich da Denkfehler im Prozess gehabt hätte, Multiplex ist nicht so teuer wie CFK. Und die Bohrungen in der Rückwand sieht man von vorn natürlich nicht, weil ich das entsprechend gedreht zusammengebaut habe.

Die kurze Version dieses Posts ist, ich habe eine Uhr aus CFK gemacht und so sieht sie aus:

CFK hat eine interessante Oberfläche, das Fasergewebe ist sichtbar.
Aus Neugier hatte ich mir erst eine 0,5 mm-Platte besorgt und daraus einen Schlüsselanhänger gefräst. Die Platte war schon überraschend stabil, dann eine im 1 mm probiert, hält noch besser.
Parallel hatte ich das Gefühl, nun erst einmal genug “Bahnhofsuhren” gemacht zu haben und wollte mal ein eigenes Design für das Ziffernblatt probieren.
Weil die CFK-Platte 20×30 cm gross war, sollte es auch eine nicht so grosse Version sein und ich wollte auch nicht mehr nur ein Blatt machen, das vor dem Uhrwerk hängt, das finde ich bei kleineren Uhren eher störend, sondern auch ein Gehäuse, zumindest Seitenwände.

Also eine Carbon-Kiste mit einem Zifferblatt entworfen und zusammengeklebt:

Zur besseren Ablesbarkeit kam hinter das CFK noch eine Multiplex-Platte, hat man alles zusammen, Holz, Kunststoff, Metall.
Damit es nicht so langweilig ist, sollte die Uhr um 45 Grad gedreht werden und nein, selbst ein Ziffernblatt mit nur Punktmarkierungen statt Ziffern kann man nicht einfach anders aufhängen, man muss die Markierungen um 15 Grad drehen, damit die 12 oben ist.

Die kurze Version dieses Posts ist, ich hab’ jetzt eine noch grössere Bahnhofsuhr gemacht, und so sieht sie aus:

Die Uhr von hier war grösser als der Fräser eigentlich fräsen kann.
Der hat nämlich einen Fräsbereich von 40 cm x 20 cm. Die Uhr hatte aber einen Durchmesser von 28 cm. Der Trick war, das Werkstück in zwei Abschnitten zu fräsen, erst die obere Hälfte und dann um 180 Grad gedreht die untere Hälfte. Positioniert wurde das Werkstück dabei mit zwei Bohrungen. Gut.

Nun dachte ich mir, also eigentlich waren doch 29 cm nicht das Maximum. Okay, damals war mein Material nur 30 cm breit, aber jetzt hatte ich etwas in 40 cm.
Man brauchte ein bisschen Platz für die Positionierungsbohrungen, aber 37 cm Durchmesser sollten doch drin sein. Da musste ich also den bestehenden Entwurf vergrössern, am Besten neu machen.
Nur, wie hatte ich das überhaupt gemacht mit den Strichen auf dem Blatt? War ja nun schon etwas her, mal gucken…

Aha, ich hatte ein Foto von einer Bahnhofsuhr gemacht und dann die Pixel gezählt für die Dimensionen und Positionen der Striche und die Grösse des Zifferblattes.
Das dann in eine Tabellenkalkulation zum Umrechnen auf den gewünschten Durchmesser eingegeben, ein bisschen Trigonometrie und guck an, dann konnte man da eine Minutenzahl angeben und das Ding spuckt aus, an welcher Position sich der Mittelpunkt des Skalenstrichs befindet und in welchem Winkel er gedreht ist. Danke, Martin von früher!

Hier ist es Minute 3. Der Strich ist um 18 Grad gedreht und der Mittelpunkt ist 36,2 mm/63,2 mm:

Das gibt man in die Entwurfssoftware ein (Stundenstriche hatte ich vorher schon gemacht) und man hat einen passenden Minutenstrich:

Damit später die Dübel auch leicht einsteckbar sind, ohne zu wackeln und um zu prüfen ob ein 3,3 mm tiefes Loch genug Führung bringen würde, habe ich ein paar Testbohrungen mit unterschiedlichen Dimensionen gemacht:

Hier der fertige Entwurf des Zifferblatts. Man sieht unten mittig die Mittelbohrung. Sie geht durch das Zifferblatt bis in die Unterlage. Da kommt ein Dübel rein, um das Blatt später für Abschnitt zwei drehen zu können. Dann rechts ist erstmal kein Skalenstrich (der kommt erst, wenn das Blatt für Teil zwei gedreht wird) sondern eine Bohrung, mit der das Blatt beim Drehen genau ausgerichtet wird. Die zugehörige Bohrung in der Unterlage geht durch den ersten Stundenstrich links und ist hier nicht sichtbar:

Als letzer Schritt erfolgt dann noch das Ausschneiden des Blattes.

Gut, also das Holz auf dem Fräser befestigt und los. Hier ist der Stand nach einer Stunde Fräsen:

So nach zwei Stunden:

Und hier nach zweieinhalb Stunden, das Blatt ist jetzt auch ausgeschnitten (man beachte die drei Löcher für das Positionieren):

Jetzt wurde das Holz entfernt (blöde Arbeit, ich klebe die Teile immer mit Teppichklebeband fest. Hält etwas zu gut) und um 180 Grad gedreht wieder fixiert:

So siehts aus, wenn der Fräser fertig ist. Das muss natürlich noch versäubert werden:

Dann kommt das Uhrwerk dran. Was ich da immer nehme? Natürlich Funkuhrwerke vom Typ “Cheng Bang HD-1688”:

Die beziehe ich über “Conrad”, liegen so bei 14 €/Stück. Das sind normale Quarzwerke, die einmal nachts die genaue Zeit abfragen und deshalb immer sekundengenau laufen.
Sommer- und Winterzeitumstellung geht natürlich auch automatisch. Ach ja, das Werk hat noch eine “Schleichsekunde” das heisst es gibt kein Ticken, der Sekundenzeiger bewegt sich mit gleichmässiger Geschwindigkeit. Ich habe in den letzen Jahren ziemlich oft Uhrenzeiger angeguckt und was man dann sieht, der Minutenzeiger macht im Allgemeinen keinen Minutensprung sondern 6 kleine, normalerweise zur Sekunde 0, 10, 20, 30, 40 und 50. Gerne mal drauf achten!
Jedenfalls verstehe ich nicht, warum man ein Standard-Quarzwerk verbauen sollte. Man spart grob 6 € und hat fast nie eine sekundengenaue Zeitanzeige.

Zurück zur Montage, das Werk wird durch das Zentralloch gesteckt und festgeschraubt, Halter und alles ist dabei. Dann steckt man die Zeiger auf, hatte ich auch fertig erworben.

Und dann ist man erstmal fertig :-):

Nun wollte ich aber diesmal noch irgendwas hinzufügen, also meine Uhren der Bahnhofsserie hatten diese ausgeschnittenen Stunden- und Minutenmarkierungen was ich witzig fand weils eben gefräst ist. Es hätte hier zu Ende sein können, aber dann dachte ich, vielleicht mache ich Einsätze in einer anderen Farbe, also Raucheiche hatte ich noch ein Stück.

Also erst ein paar Einsätze in verschiedenen Grössen gemacht, um zu Testen welche am besten passen und dann mit den gefundenen Maßen erst 12 grosse Einsätze gemacht:

Die waren schnell eingesetzt.

Und dann auch noch 48 Kleine:

Die waren nicht schnell eingesetzt. Ich schätze irgendwas zwischen zwei und drei Minuten werde ich pro kleinem Einsatz gebraucht haben, Aussparung versäubern, Einsatz schmirgeln bis es passt.

Aber irgendwann ist man dann fertig und ich will ja nichts sagen, aber mir gefällt das Ergebnis.

Die kurze Version dieses Posts ist, ich habe noch eine Uhr gemacht und so sieht sie aus:

Ich brauchte eine Wanduhr für mein Arbeitszimmer. Seit ein paar Jahren bastele ich sowas immer selbst.
Der Mercedes unter meinen Wanduhren ist diese. Hm, da hatte ich irgendwie nicht erwähnt, dass ich mich von der Schweizer Bahnhofsuhr hatte inspirieren lassen.

Jetzt jedenfalls sollte es schnell gehen, also habe ich den bestehenden Entwurf so verkleinert dass man ihn in einem Stück fräsen kann und als Material diesmal einfaches Birkensperrholz verwendet.

Ist aber trotzdem ganz schick geworden.

Die kurze Version dieses Posts ist, ich habe eine Uhr (genaugenommen ein Zifferblatt) aus Eichenfurnier gemacht und so sieht sie aus:

Mein CNC-Fräser hat einen Fräsbereich von 40x20cm. Das heisst, dass die Objekte die man damit fräsen kann im Normalfall auf 40x20cm Grösse begrenzt sind. Grössere Objekte muss man dann aus mehreren Teilen zusammensetzen wie z.B. hier.

Ich bin mit der Grösse des Fräsers ganz zufrieden, aber in einem Fall war er mir zu klein, ich wollte ein Zifferblatt für ein Funkuhrwerk machen und da waren mir 20 cm Durchmesser zu wenig. Ich hatte schon einige ähnliche Blätter ohne den Fräser produziert und wollte schon 28 cm Durchmesser haben. Das hiess, es musste in zwei Abschnitten gefräst werden.

Also kam in das Rohmaterial (Eichenfurnier 3mm) in die Mitte ein 6mm Führungsloch (das brauchte ich ja sowieso für das Uhrwerk) und an den Seiten zwei 1mm-Löcher zum Positionieren:

Nun wurde erst die obere Hälfte des Zifferblatts gefräst, dann das Material um 180 Grad gedreht:

Und der zweite Teil gefräst:

Geht doch.

Nachtrag 2024
Ich habe Jahre später dann Intarsien für die Markierungen eingesetzt und finde sie damit deutlich schicker:

Die kurze Version dieses Posts ist, ich habe eine Uhr aus Zebrano Furnierholz gemacht
und so sieht sie aus:

Zu dieser Zeit wusste ich noch nicht, dass ich wenige Monate später einen CNC-Fräser besitzen würde.

Manche Dinge sind aber mit weniger Ausrüstung sogar einfacher. Zum Beispiel ein kreisförmiges Stück Holz mit einem Bandschleifer anzufertigen.

Man nimmt ein nicht kreisförmiges Stück Holz, bringt grob in der Mitte eine kleine Bohrung an durch die man einen Nagel steckt.
Den Nagel fixiert man dann z.B. indem man ihn in Stück Holz schlägt.

Und danach dreht man das zu bearbeitende Stück Holz am Schleifband vorbei.

Da es ein Ziffernblatt werden sollte, musste man zumindest die Stunden markieren.

Ich hab’ das gemacht, dem ich auf die Rückseite Neodym-Magneten geklebt habe:

(Man beachte die Bleistiftmarkierungen)

Und dann auf die Vorderseite Magneten setzte die, naja, magnetisch gehalten werden.