Fahrrad Schleifring am Nabendynamo für LED Deko Felgenbeleuchtung, Bike DIY

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5. April 2021
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Liebe DIY-Bastler, wenn Ihr Strom für Eure Deko-Beleuchtung an der Fahrrad-Felge braucht, könnt Ihr natürlich gern fertige Batterie-/Akku-Lösungen verwenden. Ich will mir aber das Licht per Muskelkraft erstrampeln, also habe ich mir eine elektrische Vebindung per "Schleifring" (slip ring) gebaut. Mein Naben-Dynamo ist ein Standardmodell eines bekannten Herstellers. Die hier angegebenen Durchmesser passen dazu. Der „Spannungswandler“ stammt aus einer defekten B&M Fahrradlampe, nur die LED wurde ersetzt durch einen LED-Streifen mit Vorwiderstand.
Schaltung_LED_Schaltung.png


Die obige Anordnung ist nur ein Vorschlag. Grob vereinfacht könntet Ihr auch folgende Anordnung verwenden:

Schaltung_LED_Schaltung_simpel.png


Erst wollte ich einen fertigen Schleifring kaufen, konnte aber nichts wirklich Passendes finden.
Grundlage meiner Konstruktion ist eine Trägerscheibe aus Kunststoff und ein z.B. 0,2 mm dünnes Bronze-Blech ("Phosphorbronze"). Den Kunststoff findet Ihr z.B. in Eurer gelben Tonne, das Bronze-Blech im Elektro-Fachhandel oder vielleicht im Baumarkt. Ein 20x15 cm Blech hat mich 7 EUR gekostet. Bronze ist hart und wird oft für Schleifkontakte eingesetzt. Erst hatte ich es mit Aluminium und Weißblech versucht, aber das wurde zu schnell abgeschliffen.

Schleifringe_Bronce_mit_Kontaktfahnen.png

Mit einem Zirkel zeichne ich auf dem Bronzeblech konzentrische Kreise mit folgenden Durchmessern: 40 mm, 50 mm, 55 mm, 65 mm
Mit einem 3 mm Metallbohrer setze ich Start-Löcher für die Schnitte.
Mit einer Nagelschere schneide ich die Ringe, aber ACHTUNG: nicht die Kontaktfahnen vergessen! Siehe Zeichnung oben.
Die entstandenen Unebenheiten der Ringe begradige ich mit einer Flachzange.
Bronzeblech_Zirkel.jpg
Messing_Schleifring_Schnitt.jpg
Messingring_innen.jpg


Mit einem Zirkel zeichne ich auf dem Kunststoffträger zwei konzentrische Kreise mit folgenden Durchmessern: 40 mm, 68 mm
Mit einer Nagelschere schneide ich die beiden Kreise aus, so dass ein Ring entsteht.
Kunststofftraeger.jpg
Kunststofftraeger_Kerbe.jpg
Kunststofftraeger_innerer_Ring.jpg

An einer Stelle verdünne ich mit der Kante einer Feile den Kunstoffring auf dessen späterer UNTERseite oberflächlich um ca. 0,3 mm. (Dort wird später die Kontaktfahne des inneren Schleifrings eingelegt.)
Den Kunstoffring bearbeite ich mit einem Cutter-Messer beidseitig mit vielen oberflächlichen Schnitten, damit später der Kleber mehr Grip hat. Die Unterseite der Bronze-Schleifringe bearbeite ich mit Schleifpapier, damit das Material mehr Grip für den Kleber bekommt.
Die beiden Schleifringe klebe ich auf die OBERseite des Kunststoffträgers mit einem Kleber, der auch nach dem Trocknen noch flexibel ist, z.B. „Pattex“. Dabei soll die lange Kontaktfahne des inneren Schleifrings an der Position der Kerbe des Kunststoffträgers sitzen. Die lange Kontaktfahne des inneren Schleifrings biege ich auf die Unterseite des Kunststoffträgers und passe sie in die vorgefertigte Kerbe ein.
Schleifting_komplett.jpg
Schleifring_komplett_Durchblick.jpg

Damit Restwelligkeiten der Bronzeringe minimiert werden, presse ich sie nach dem Kleben während des Trocknens mit passenden runden Gegenständen auf den Träger.

Die Metallfläche der Kontaktfahne muss innerhalb der Kerbe mit Isolierband abgedeckt werden, denn sie soll später keinen Kontakt zum Metallkörper des Nabendynamos haben. Kontaktfahne und Isolierabdeckung sollen nicht höher als der umgebende Kunstroffring sein, damit später der Ring schön eben unter den Schleifkontakten dreht.
Kunststofftraeger_Kontaktfahne_isoliert.jpg


Den kompletten Schleifring klebe ich mit dem oben beschriebenen Kleber auf den Nabendynamo. Beschweren und trocknen lassen.
Schleifring_auf_Nabendynamo.jpg

An die beiden Schleifring-Kontaktfahnen löte ich eine dünne 2-adrige Leitung und führe diese bis zur Felge.

An die Felge klebe ich LED-Streifen mit Tesafilm und löte die 2-adrige Leitung an die LED-Kontakte bzw. den Vorwiderstand. (Näheres zu den LEDs, die Art der Spannung, den Vorwiderstand siehe oben.)

Eine Fummelei wird die Herstellung der Schleifkontakte und deren elektrisch isolierte Fixierung an der Fahrrad-Gabel. Ich hatte mir die Schleifkontakte zunächst aus Bronze-Blech geschnitten: Je 5 mm x 20 mm und gebogen, 2,5mm gebohrt zur Verschraubung auf einem Kunstoffträger. Weil ich fürchtete, dass das Material durch die Dauer-Reibung zu schnell verschleißen könnte, bin ich auf Kohlebürsten umgestiegen, wie sie auch z.B. in den Motoren von Akkuschraubern zu finden sind und als Ersatzteile gekauft werden können. Es ist aber eine noch größere Fummelei, diese platzsparend und elektrisch isoliert im richtigen Abstand stabil an der Gabel anzubringen.
Schleifkontakte.jpg

Schleifkontakte aus Bronze-Blech auf Kunststoffträger montiert oder Kohlebürsten

Vorderrad_beleuchtet.jpg

Lightshow
 

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