Schlagwort: 3D-Druck

Kamera­halterung für Dart-Zählsysteme

Geschrieben von Elias Rümmler am .

Autodarts

Eine Lösung ist Autodarts.io, eine Software welches auf Standard Hardware setzt. Neben der Software, welche frei verfügbar ist, werden drei USB Kameras, entsprechende Halter, eine Board-Beleuchtung und ein Rechner benötigt.
Weitere Informationen über das Sytsem gibt es auf dem Autodarts Discord Server und in den Autodarts Docs.

Idee

Konzepttest noch ausstehend

Ich habe mein Autodarts System noch nicht im Betrieb. Diesen Artikel schreibe ich um mein Vorhaben zu teilen und die Zeit bis zur Lieferung der Kameras zu überbrücken.
Alles was im folgendem beschrieben wird ist noch nie getestet und muss so auch nicht funktionieren.
Üblicher Weise kommt zur Ausleuchtung des Boards ein Ringlicht zum Einsatz und die Kameras werden an Armen montiert, welche auch das Ringlicht halten. Dieser Aufbau wird dann, zusammen mit dem Board, auf einer Trägerplatte geschraubt und an die Wand gehangen.
Ich möchte jedoch kein Ringlicht um das Board haben. Finde das optisch einfach nicht ansprechend. Mein Board wird daher von LED Spots beleuchtet, in Summe 5 Stück, aus drei Richtungen. Ein weiterer wichtiger Punkt wäre, dass ich die Kamera-Arme schnell demontieren kann. Mein Board hängt bei uns im Partyraum, wo nicht nur Dart gespielt wird. Wenn also mal in geselliger Runde ein paar Pfeile auf das Board geworfen werden, will ich keine Angst haben das der nächste im Kameraarm steckt.
Meine Idee ist es nun am Board selbst, beziehungsweise an der Wand, nur Aufnahmen fest zu montieren. Bei Bedarf können in diese dann die Kameraarme gesteckt werden. Die Aufnahmen beinhalten eine elektrische Kontaktierung zum Durchreichen der USB Verbindung. Zur Sicherung des eingesteckten Armes, wird dieser mit einer Rändelschraube fixiert.

Konzept

Arm-Aufnahme

Um das ganze System optisch möglichst unauffällig zu gestalten, habe ich die Arm-Aufnahmen in das Surround integriert. Bei Nichtverwendung können die Aufnahmen mit, magnetisch gehaltenen, Blindkappen verschlossen werden.

  • Arm-Aufnahme

    Im unterem Bereich sind die 4 Federkontakte für die USB-Verbindung zu sehen. Durch die Trapezform wird der Arm beim Anziehen der Rändelschraube ausgerichtet und sitzt anschließend spielfrei in der Aufnahme.

  • Arm-Aufnahme geschlossen

    Saubere Optik durch übernahme der Kontur vom Surround.

  • Arm-Aufnahme im Surround integriert

    Der „unsichtbare“ Teil der Arm-Aufnahme findet Platz im Hohlraum unter dem Surround.

Kamera-Arm

Der Kamera-Arm nimmt die Kamera (habe mich für die OV9732 entschieden) auf. Im Inneren verläuft das USB Kabel nach unten zu einer Leiterplatte, auf welche die Federkontakte kontaktieren.

  • Kamera-Arm

    Der Arm kann aus einem Stück gedruckt werden. Vor der Kamera und von unten werden zwei Deckel (hier blau dargestellt) montiert.

  • Schnittdarstellung des Kamera-Armes

    Im Arm befindet sich ein Kabelkanal, welcher eine unsichtbare Leitungsführung erlaubt.

  • Elektrische Kontaktierung

    Die in der Aufnahme montierten Federkontakte kontaktieren die im Arm integrierte Leiterplatte. Fixiert wird der Arm mit einer Rändelschraube.

Kamera-Anordnung

Bei der Kameraanordnung um das Board bin ich nicht von den Autodarts Empfehlungen (11-18-2) abgewichen. Den Winkel und Abstand der Kameras habe ich hingegen frei gewählt. Wie zuverlässig sich diese Position erweist muss sich im Proof of Concept zeigen.

  • Kamera Sichtfeld

    Die aktuelle Ausrichtung der Kameras erlaubt auch im hinterem Bereich einer Erkennung des Pfeiles bis zum Flight.

  • Kamera Anordnung

    Die Anordnung der Kameras um das Board entspricht der Empfehlung von Autodarts.

Proof of Concept

Im Proof of Concept (PoC) möchte ich vor dem finalen Aufbau die ordnungsgemäße Funktion in einem Praxistest überprüfen.

Stabilität der Arm-Verbindung

Der erste Praxistest bestand in der Bewertung der Verbindung zwischen Arm und Aufnahme. Gedruckte und zusammen geschraubte Teile brachten hier schnell Klarheit. Die Konstruktion verhält sich wie vorgesehen und bedraf daher keiner weiteren Iteration.

  • Testdruck Arm und Aufnahme

    Wie stabil ist die Verbindung zwischen Arm und Aufnahme? Anhand eines Testdruckes ließ sich dies zuverlässig bewerten.

  • CAD Modell

Neue Idee

Bei der weiteren Planung ist mir nun ein Punkt aufgefallen, welcher das bisherige Konzept nochmal über den Haufen wirft.
Hinter dem Dartboard habe ich keine Möglichkeit das Raspberry Pi unterzubringen und es gibt auch keinen Stromanschluss. Zwangsläufig müsste hier also ein Kabelkanal installiert werden – was ich nicht wirklich ansprechend finde.

Dartwand

Um die Technik und Kabel zu verstecken würde ich eine Dartwand bauen. Auch hier sollen die Kamera-Arme nicht fest verschraubt sein, sondern sich nach Bedarf einfach Montieren und Entfernen lassen.
Auf dem CAD Rendering sieht man einen ersten Entwurf der Wand, welche circa 5 cm von der eigentlichen Wand absteht. Ausgeführt ist sie im Entwurf aus einem Rahmen (44 x 44 mm Hobelware) und 15 mm starken OSB-3 Platten.

Im Detail

Wie auch schon beim ersten Konzept möchte ich Federkontakte nutzen um die USB Signale von der Aufnahme in den Arm zu übertragen. Ebenfalls nicht neue ist die Sicherung der Arme per Rändelschraube. Damit diese nicht vertikal durch den gesamten Arm führen muss, ist die eigentliche Aufnahme am Arm leicht angewinkelt, sodass die Schraube seitlich aus dem Arm herausragt. Die Zentrierung des Arms erfolgt über eine zweidimensional zulaufende Formgebung der Aufnahmeflächen, gleichzeitig wird so auch sichergestellt das der Arm spielfrei in der Aufnahme sitzt.
Die Dartwand selber ist im Bereich des Boards ausgespart, dieses ist separat an der Gebäudewand montiert. Etwaige Schwingungen werden also nicht auf die Dartwand und damit auch auf das Kamerasystem übertragen.

  • Arm-Aufnahme

    Die Arm-Aufnahme wird von hinten an der Dartwand montiert, in der Wand ist hierzu eine Bohrung mit 60 mm erforderlich.

  • Sicherung mit Rändelschraube

    Wie auch im ersten Konzept erfolgt die Sicherung des Armes mit einer Rändelschraube, die elektrische Schnittstelle wir ebenfalls mit Federkontakten realisiert.

  • Entkopplung Kamerasystem

    Damit Schwingungen vom Dartboard nicht auf die Kameras übertragen werden, ist das Board direkt an der Gebäudewand installiert und die DartWand in diesem Bereich ausgespart.

Weitere Bilder

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Schalungs­adapter für Astral Pool Mauer­durch­führung

Geschrieben von Elias Rümmler am . Schreibe einen Kommentar

Vorbereitung

Die beiden Teile aus dem 3D Drucker habe ich aus PETG gedruckt, die genauen Einstellungen sind bei Printables hinterlegt. Entscheidend ist die geringere Layerhöhe beim Gewindeteil, wird diese zu groß gewählt kann das Gewinde nicht ausreichend Kraft aufnehmen.
Der Schalungsadapter (Formwork_Fixture_AstralPool.stl) wird mit 5 Schrauben (z.B. 3,5 x 25 mm Schnellbauschraube) am inneren Schalbrett montiert. In dem Brett muss eine 17 mm Bohrung sein, welche zum Adapter ausgerichtet wird. Um später die Position der Mauerdurchführung exakt bestimmen zu können, habe ich das Brett mit einer horizontalen und vertikalen Linie, welche den Mittelpunkt kennzeichnen, versehen. In das äußere Schalbrett muss nur mit eine 59 mm Bohrung eingebracht werden.
In den Gewindeeinsatz (Thread_Insert_2zoll.stl) wird eine M16 eingedrückt und der Einsatz in die Mauerdurchführung geschraubt. Anschließend wird das innere Schalbrett mit dem montierten Adapter auf die Wanddurchführung (poolseitig) gelegt und mit einer M16 Schraube handfest angezogen. Hier reicht handfest, bedingt durch den großen Schraubenkopfdurchmesser kann man so schon mehr als genug Spannung aufbauen.

Montage

Das innere Schalbrett ist dann zusammen mit der aufgespannten Mauerdurchführung in den Durchbruch der Schalsteinmauer zu stecken und kann von außen mit dem zweiten Schalbrett und einer 2“ Gegenmutter gesichert werden.

Damit die eingeschalte Mauerdurchführung beim verfüllen der Mauer nicht verrutscht, habe ich die Schalbretter zusätzlich mit zwei Nageldübeln fixiert. Mit einem MultiConstruction Bohrer können die Löcher in einem Arbeitsgang durch Schalung und Schalstein gebohrt werden.

Anwendung

Genutzt habe ich die Adapter natürlich bei unserem Poolbau-Projekt. Hier habe ich in Summe 8 Astral Pool Mauerdurchführungen verbaut, alle wurden mit den Adapter eingeschalt. Probleme gab es keine, nach dem Ausschalen war auch keine Nacharbeit erforderlich.

Über mich

Elias Rümmler

Seit 2018 beschäftige ich mich mit der Thematik des privaten Poolbaus und dessen Betrieb. Meinen Schwerpunkt sehe ich hierbei auf der theoretischen Betrachtung der Anlage sowie der Technik allgemein.

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3D Druck für den Pool

Geschrieben von Elias Ruemmler am .

  • Temp2WiFi

  • Schlauchhalter

  • Skimmerkeil

  • Filterhalter

  • Bestway Kappe

  • Einlaufmuschel

  • Adapter Wanddurchführung

  • 63 mm Adapter für Rocut 110

  • Führung für O-Ring an 2″ Stopfen

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Tukkari Modifikationen

Geschrieben von Elias Ruemmler am .

Aktuell beschränke ich mich auf eine Auflistung der Drucke, welche ich auf PrusaPrinters.org bereit stelle. Ein entsprechender Blogartikel, mit detaillierten Beschreibungen und Dokumentation folgt später.

  • Spool Adapter

  • Cable Outlet

  • LED Bar for Tukkari Enclosure

  • Tukkari TLX Air Outlet Cover

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Skimmer am Rechteck-Frame-Pool

Geschrieben von Elias Rümmler am . 41 Kommentare

Probleme mit Keil

Mit einem einfachen Keil ergeben sich aber neue Probleme. Entweder man nutzt längere Schrauben. Schraube und Skimmer-Blende sind dann allerdings nicht mehr senkrecht zueinander sind. Schlimmstenfalls führt dies zum Verschieben der Blende und damit zum Einreisen der Löcher in der Poolfolie. Eine andere Herangehensweise wäre Skimmer und Blende je einzeln an den Keil zu schrauben. Hierzu muss der Keil etwas dicker sein und der Skimmer muss die Möglichkeit bieten (so zu modifiziert zu werden), dass man ihn von hinten/außen anschrauben kann. Da die meisten Skimmer diese Möglichkeit allerdings nicht bieten, beziehungsweise sich nicht entsprechend aufbohren lassen, ist diese Variante auch nur weniger praktikabel.

Lösung mit Doppelkeil

Meine Idee wäre nun ein zweiteiliger Keil, sodass Blende und Skimmer wieder parallel zueinander sind. Ein Keil wird an der Poolaußenseite und einer an der Innenseite Montiert. Verschraubt wird dann mit längeren Schrauben aus Richtung Poolinnenseite.

  • Wasserseitiger Keil

    Eine leichte Vertiefung nimmt die Doppeldichtung auf. Der Spalt zwischen Poolfolie und Keil wird somit auf ein Minimum reduziert.

  • Ansicht von Außen

    Der außen liegende Keil übernimmt die Kontur vom Skimmer, somit entsteht ein klares Erscheinungsbild.

  • Außenkeil

    Nahtloser Übergang zwischen Keil und Skimmergehäuse.

Features im Detail

  • Skimmerklappe

    Die Skimmerklappe lässt sich wahlweise auch im wasserseitigem Keil montieren.

  • Außenkeil

    Der außen liegende Keil übernimmt die Kontur vom Skimmer, somit entsteht ein nahtloser Übergang.

  • Skimmerblende

    Der wasserseitige Keil hat die selben Abmessungen wie die Skimmerblende, wodurch unnötige Schmutzkanten vermieden werden.

  • Doppeldichtung

    Für die Doppeldichtung ist am wasserseitigem Keil eine Vertiefung vorgesehen, somit liegt der Keil außen direkt an der Poolfolie an.

Doppelkeil aus dem 3D Drucker

Die Anforderungen an den fertigen Keil sind hoch. So muss er nicht nur hinreichend stabil sein, um die Kräfte auf die Dichtungen zu übertragen sondern auch beständig gegen Chlorwasser und UV-Strahlung sein. In meinen Augen gibt es hier nur ein Material, welches die genannten Eigenschaften mitbringt – ASA (Acrylnitril-Styrol-Acrylat).

Neben den Außenkeil und den Keil für die Wasserseite wird zur Montage noch eine Einfachdichtung sowie längere Schrauben benötigt. Bedingt durch den 3D Druck entsteht eine leicht gestufte Oberfläche an der schrägen Seite des Keils. Damit hier Dichtheit gewährleistet werden kann, bietet sich der Einsatz von dauerelastischer Dichtmasse an.

  • Fertig für den Einbau

  • Komplett

  • Bohrbild

Kein Verkauf von Doppelkeilen

Ich bin überwältigt von den zahlreichen Anfragen zu den Doppelkeilen. In den letzten Wochen habe ich Doppelkeile aus über 40 kg Rohmaterial gedruckt und verkauft*. Allerdings fehlt mir hier einfach die Zeit weiter zu machen – irgendwann muss man schließlich auch mal am Pool entspannen.
Daher habe ich mich dazu entschlossen, dieses Jahr keine weiteren Doppelkeile zu produzieren. Vielleicht ergibt sich noch was und es findet sich ein Hersteller für die Keile. Informationen dazu werde ich natürlich hier bereit stellen.
* Der Verkauf erfolgte zu jedem Zeitpunkt konform mit dem
UStG mit Rechnung und ausgewiesener MwSt.

HL: Skimmer Double Wedge for Framepools

Über mich

Elias Rümmler

Seit 2018 beschäftige ich mich mit der Thematik des privaten Poolbaus und dessen Betrieb. Meinen Schwerpunkt sehe ich hierbei in der theoretischen Betrachtung der Anlage sowie der Technik allgemein.

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Gehäuse für die
Rotek Minipumpe

Geschrieben von Elias Ruemmler am . 2 Kommentare

Natürlich könnte man jetzt einfach eine „ordentliche Pumpe“ kaufen und das Problem wäre erledigt. Eine MP-15 zum Beispiel gibt es in Fernost fast hinterhergeworfen aber der Preis soll nicht das Problem sein. Ich habe noch 4 funktionsfähige Rotek Minipumpen hier liegen und würde diese gerne weiter nutzen. Von der Leistung sind mir diese ausreichend und im Vergleich zur MP-15 um Welten angenehmer, was die Geräuschbelästigung anbelangt.
Lange Rede kurzer Sinn – Ich bleib bei der Rotek.

Die Idee

Mit meinem Gehäuse möchte ich nicht nur die Stutzen mechanisch entlasten, sondern gleich noch ein paar weitere Punkte aufgreifen, welche mir nicht so gefallen. Dies wäre der fehlende elektrische Anschluss sowie ein entsprechender Ein/Aus-Schalter und die nicht ganz so einfache Reinigung des Pumpeninneren, beziehungsweise das demontieren der Pumpe.

Konstruktion

Das das Gehäuse ein 3d-Druckteil werden wird bedurft keiner weiteren Überlegung, alles andere wäre für mich nicht umsetzbar gewesen, zumindest nicht unter annehmbaren Aufwand.
Los ging es dann mit einem maßhaltigem CAD Modell der eigentlichen Pumpe. Sehr hilfreich waren hier die von Firma Rotek bereitgestellten Zeichnungen der Pumpe, in meinem Fall das Modell WPDC-10.5L-5.0M-24-VP. Anhand der Zeichnung und ein paar separat abgenommenen Maße ließ sich diese Arbeit im Genusszeitraum einer Flasche Bier umsetzen.


Das Gehäuse habe ich nun regelrecht um das Modell der Pumpe herum modelliert. Ziel war es ja, im Bereich der Anschlussstutzen eine mechanische Entlastung zu erreichen. Durch einen formschlüssigen Sitz ist dies, meiner Meinung nach, hinreichend gegeben. Da ich die Pumpe mit den Tri-Clamp Adaptern von Craft Hardware bestücke, sind diese ebenfalls spielfrei ins Gehäuse eingelassen.

  • Schnitt durch den Druckstutzen

  • Schnitt durch den Saugstutzen

  • Vorderes Gehäuseteil mit Klemme für den Druckstutzen

Perfekte Passform

Nach ein paar Testdrucken konnte das Modell bis zur perfekten Passform optimiert werden. Hier muss natürlich ein Kompromiss zwischen festen Sitz und der Belastung, welche das verschraubte Gehäuse auf den Pumpenkörper ausübt, gefunden werden. Das entstandene gedruckte vordere Gehäuseteil sowie die zugehörige Klemme für den Druckstutzen lässt sich nahezu kraftlos um den Pumpenkörper legen, welcher anschließend dennoch fixiert ist.

Reinigung

Wie Eingangs erwähnt ist mir auch eine einfache Möglichkeit zur Reinigung der Pumpe, beziehungsweise ein schnelles demontieren der Pumpe wichtig. Serienmäßig wird die Pumpe mit vier Treibschrauben verschraubt, löst man diese nach jedem Sud hat man schnell kein Gewinde mehr im weichen Kunststoff. Mein Gehäuse ist so ausgelegt, dass die Pumpe ohne diese vier Schrauben auskommt. Stattdessen werden die beiden Pumpenteile vom Gehäuse zusammengedrückt. Dazu dienen ebenfalls vier Gewindestangen, welche vom vorderen Gehäuseteil durch die vorhandenen Laschen an der Pumpe bis über das hintere Gehäuseteil reichen. Verspannt werden die Gehäuse- und Pumpenteile dann mittels M3-Rändelmuttern. Somit ist eine zuverlässige und werkzeuglose Montage sowie Demontage möglich.

Elektrik

Das hintere Gehäuseteil bietet ausreichend Raum zur Montage einer Buchse für übliche Hohlstecker, was den Einsatz fertig konfektionierter Netzteile erlaubt. Des Weiteren wird ein beleuchteter Schalter vorgesehen, mit welchem die Pumpe ein und aus geschalten werden kann und der entsprechende Schaltzustand signalisiert wird. Zum Reinigen kann der Pumpenmotor leicht aus dem hinteren Gehäuseteil entnommen werden, der elektrische Anschluss lässt sich hierbei durch einen weiteren Steckverbinder trennen.

Erster Prototyp

Der erste funktionale Prototyp bringt bereits alle Features mit. Anstelle des angedachten beleuchteten Druckschalters sind jedoch noch ein Kipphebelschalter und eine separate LED verbaut. Gedruckt sind die Gehäuseteile hier aus PETG. Später möchte ich das Material ASA verwenden, welches sich besser für den Einsatz bei zu erwartenden Temperaturen von bis zu 100 °C eignet und zudem eine höhere Resistenz gegen Chemikalien aufweist.
  • Mechanische Entlastung der Anschlussstutzen
  • Werkzeuglose Demontage zur Reinigung
  • Integrierter Schalter einschließlich Betriebsanzeige
  • Standard Netzteilanschluss per Hohlstecker

Generation 2

Auch das Back-Cover mit integrierten beleuchteten Druckschalter ist nun fertig.

Generation 2 im Überblick

Rein äußerlich sowie funktional ist das Gen2 Gehäuse soweit fertig. Der erste Prototyp ist zwar nicht in besonderer Qualität gedruckt, aber dennoch recht ansehnlich geworden. Auch wenn der Spruch ziemlich abgedroschen ist – Bilder sagen mehr als 1000 Worte.

  • Funktionales Design

    Abgeschrägte Gehäusekante für einfachen Zugriff auf die Tri-Clamps

  • Leichte Reinigung

    Gehäuse und Pumpe sind in 30 Sekunden Zerlegt – Werkzeuglos

  • Plug and Play

    Standard Steckernetzteil

  • Front-Cover mit eingelegten Muttern

    Die Verschlusskappen für die Gewindeeinsätze entfallen in dieser Variante

  • Hervorstehender Druckschalter

    Aufgrund der 16 mm Bauform lässt sich ein Druckschalter mit hervorstehenden Betätiger einfacher bedienen

  • Ganug Platz für die Clamps

    Die Tri-Clamp Klemmen können bequem angezogen werden

Highlights

Mit über 1,2 kg Bruttogewicht und ihren Gummifüssen steht die Pumpe sicher und zuverlässig auf der doch eher glatten Edelstahl-Arbeitsplatte. In Kombination mit einfachen Silikonschläuchen (ohne Gewebeeinlage) sollte hier nichts wackeln. Elektrisch habe ich jetzt auch den angedachten Stecker verbaut, um den Pumpenmotor zur besseren Reinigung vom Gehäuse Back-Cover trennen zu können.

  • Sicherer Stand

    Versenkte Gummifüße

  • Hohes Eigengewicht

    580 g Nettogewicht (ohne Clamps und Schlauchtüllen)

    Bei Verwendung von einfachen Silikonschläuchen (ohne Gewebeeinlage) ist die Pumpe mit über 1,2 kg schwer genug, sodass sie nicht weg rutscht oder umkippt.

  • Komplett zerlegbar

    Pumpenmotor per Steckverbinder trennbar

Front-Cover mit eingelegten M3 Muttern

Die Gewindeeinsätze im Frontcover wurden gegen selbstsichernde Muttern getauscht. Die Muttern sind komplett vom Druckteil umschlossen und müssen während des Drucks eingelegt werden. Vielen Dank an Herbert aus dem hobbybrauer.de Forum für den Tipp.

  • Konfigurierte Druckpause

    Ansicht im Slicer

  • Eingelegte Muttern

    Die Taschen haben ein minimales Übermaß

Projekt abgeschlossen

Ich bin mit dem Ergebnis meiner Arbeit zufrieden und werde das Pumpengehäuse bei den nächsten Suden auf Herz und Nieren testen. Updates zum Projekt und zu anderen Themen rund ums Homebrewing gibt es auf Instagram (@100prznt_de).
Wo wir gerade bei Instagram sind… #sharingiscaring ist nicht nur ein cooles Hashtag, sondern auch ein Motto welchem ich nach gehen. So veröffentliche ich alle Druckdaten (STL Files) sowie eine Stückliste für diese Projekt. Jeder mit einem 3D Drucker und etwas handwerklichen Geschick sollte dann in der Lage sein sich sein eigenes Gehäuse anzufertigen.

Nachbauen?

Wer über einen 3D Drucker verfügt und einen Lötkolben bedienen kann, der kann sich das Pumpengehäuse in kurzer Zeit selber bauen.
Im Folgenden eine Übersicht der benötigten Materialien. Ich gebe zu, dass ich gerne und viel bei Amazon kaufe, einfacher und sicherer Bestellvorgang und schnelle Verfügbarkeit sind mir hier oftmals wichtiger als ein paar Cent beim Preis zu sparen.

Stückliste

Im Folgenden eine vollständige Stückliste. Die angegebenen Amazon Links dienen hier eher als Beispiel, kaufen würde ich nicht alle Teile bei Amazon. Zum einen sind die Preise bei Amazon mitunter recht hoch und die Stückzahlen werden auch nicht benötigt, wenn man nur eine Pumpe bauen möchte. Was man an Material nicht in der eigenen Resterkiste findet kann man meist günstig im lokalen Baumarkt oder einer Conrad Filiale beziehen.

Stückliste – Gehäuse Rotek Minipumpe

Elektrik

Neben der Pumpe und einem passenden Netzteil wird für den elektrischen Aufbau noch ein passender Druckschalter und eine Einbaubuchse benötigt.
Für den preisbewussten Käufer kann ich für den Druckschalter den Shop vom deutschen Hersteller Metzler GmbH empfehlen. Auch das Netzteil kann man beim einschlägigen Elektronikhändler sicherlich günstiger beziehen, relevant ist hier natürlich die Betriebsspannung von 24 VDC und eine minimale Leistung von 20 W. Der Hohlstecker sollte die Abmessungen 5,5 x 2,1 mm haben, damit er in die empfohlene Buchse passt.
Der aufgeführte JST Stecker steht hier nur stellvertretend für eine einfache 2-polige Steckverbindung. Da ich die JST JWPF Stecker allerdings vorrättig habe , habe ich ihn selber auch verbaut. Ein Stecker für ein paar Cent wird hier sicherlich genau so seine Arbeit verrichten.
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Mechanik

Bei der Mechanik habe ich selber nur die Rändelmuttern bestellt. Der Rest war noch Vorrätig und lässt sich auf im örtlichem Baumarkt für kleines Geld beschaffen.
Beim Filament habe ich mich für PETG von Extrudr entschieden. Wobei bei den zu erwartenden Temperaturen von bis zu 100 °C sicherlich ASA die bessere Wahl wäre. Der praktische Einsatz wird zeigen ob es mit PETG dennoch funktioniert.
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Die passenden Tri-Clamp Adapter gibt es bei Craft Hardware. Der Vorteil dieser Adapter ist die Flachdichtung. Es wird also kein Gewindedichtmittel (wie Teflonband) benötigt, welches die Momente auf das Gewinde, bei der Montage, unnötig erhöht.

Gehäuseteile Drucken

Das Gehäuse besteht aus drei Druckteilen, welche alle mit Stützstruktur gedruckt werden müssen. Meine Gehäuse haben ich aus PETG mit folgenden Einstellungen gedruckt.

  • Schichthöhe

    0,2 mm

  • Perimeter

    2

  • Infill

    40 % (Gyroid)

  • Deck- und Bodenschichten

    5
Des Weiteren habe ich die Nahtposition so vorgegeben, dass sie ausschließlich am Boden des Gehäuses liegt. Geometrisch sind die beiden Gehäuseschalen betreffend der Betthaftung etwas schwierig, dies versuche ich mit bis zu 30 Schichten Schürze und 6 mm Rand zu kompensieren.
Beim Drucken der “Hexnut” Version vom Frontcover müssen die Muttern während des Drucks ins Bauteil eingelegt werden, hierzu kann zum Beispiel ein Farbwechsel konfiguriert werden.

HL: Rotek Minipump Enclosure

Zusammenbau

Der Zusammenbau ist weitest gehend selbsterklärend. dazu im Folgendem ein paar Bilder mit Beschreibung. Hier möchte ich vorweg noch ein paar Details nennen, welche beachtet werden sollten.
  • Passform der gedruckten Teile prüfen. Gerade der Sitz der der Tri-Clamp Adapter sollte hier Überprüft werden, ggf. noch vorhandene Reste vom Stützstrukturen müssen unbedingt vor dem Zusammenbau entfernt werden.
  • Bohrungen prüfen. Die Bohrungen im Front-Cover müssen frei von Filamentresten sein. Vorhandene Reste lassen sich mit einem 2,5 mm Spiralbohrer relativ einfach entfernen. Ein 3 mm Bohrer kann auch genutzt werden, hier muss man aber aufpassen nicht das Gewinde von Mutter oder Einsatz zu beschädigen.
  • Beim Aufbohren der 4 Bohrungen am Pumpenmotor ist darauf zu achten das man den Bohrer achsparallel ansetzt.

  • Vorbereitung des Druckschalters

    Links im Bild ist der bearbeitet Schalter zu sehen. Die Kontakte sind eingekürzt und der Kontakt von der eingebauten LED ist in Richtung des NO Kontakt gebogen.

  • Angeschlossene Leitungen

    Drei angelötete Leitungen. Der NC Kontakt ist nur mit einem Schrumpfschlauch isoliert. Ein LED Kontakt ist zusammen mit dem NO Kontakt an eine Leitung gelötet.

  • Einbau von Schalter und Buchse

    Der Druckschalter wird in das Gehäuse eingepresst. Hierbei ist bei der Ausrichtung darauf zu achten, dass die Kontakte später nicht mit der Pumpe kollidieren. Die Hohlstecker-Buchse wird mit hilfe der gedruckten Nuss montiert.

  • Montiertes Front-Cover

    In das Front-Cover werden 100 mm lange M3 Gewindestangen eingeschraubt und anschließend das vordere Pumpenteil aufgesteckt. Anschließende können die Tri-Clamp Adapter montiert werden und das Top-Cover verschraubt werden.
    Am Pumpenmotor ist der JST Stecker montiert und das Kabel zusätzlich mit einem Kabelbinder fixiert. Vor dem Einbau müssen die vier Bohrungen auf 3 mm (besser 3,3 mm) aufgebohrt werden.

  • Fertiges Gehäuse

    Der Pumpenmotor wird per Stecker mit der Verdrahtung im Back-Cover verbunden und anschließend in die dafür vorgesehene Aufnahme gesteckt.

Fragen oder Anregungen?

Natürlich interessiert mich die Meinung meiner Leser. Es muss auch kein Lob sein, über Kritik oder Verbesserungsvorschläge freue ich mich mindestens genau so.

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Lüfterhalter Open-CNC-Shield

Geschrieben von Elias Ruemmler am .

Frisch­luft

für das Open-CNC-Shield

Wird das Open-CNC-Shield von Timo Altholtmann mit Aufstecktreibern für die Schrittmotoren betrieben ist für eine ausreichende aktive Kühlung zu sorgen. Da ich das Board in einem etwas größeren Schaltschrank verbaue und somit nicht die Möglichkeit besteht den Lüfter direkt am Gehäuse zu verschrauben, habe ich mir eine andere Lösung überlegt.
Meine Idee besteht aus einem Halter welcher per Distanzbolzen auf die vorhandenen Befestigungspunkte der Platine geschraubt werden kann. Dank der bereitgestellten DXF Daten der Platine ließ sich die Position der Bohrungen exakt übertragen und der Lüfter mittig über den 6 Motortreibern positionieren. Herausgekommen ist ein minimalistischer Halter, welcher für die zusätzliche Umlüftung des Boards kein großes Hindernis darstellt.

Lüfter

Der Halter nimmt Lüfter im 120×120 mm Standardmaß auf. Ich habe mich für einen Lüfter aus der Budget-Serie von Noctua entschieden. Noctua ist zwar in erster Linie für ihre leisen Lüfter bekannt, aber ich bin auch mit dem Durchsatz überaus zu frieden. Hinzukommt ein, in meinen Augen, optisch ansprechendes Design. Damit der Lüfter drehzahlgesteuert arbeitet muss er natürlich in der 4-pin-Version ausgeführt sein.
Noctua NF-P12 redux-1700 PWM, Hochleistungs-Lüfter, 4-Pin
Noctua NF-P12 redux-1700 PWM, Hochleistungs-Lüfter, 4-Pin
  • Hochleistungs-Lüfter, 120x120x25 mm, 12V, 4-Pin PWM, max. 1700 RPM, max. 25,1 dB(A), >150.000 h MTTF
  • Renommierter NF-P12 High-End 12V Lüfter im 120x25mm Format, mehr als 100 Auszeichnungen und Empfehlungen internationaler Computer-Hardware-Webseiten und -Magazine, Hunderttausende zufriedene Kunden
  • Druck-optimierte Konstruktion verbindet hervorragende Laufruhe mit hohem statischen Druck und starker Förderleistung: perfekt für Kühlkörper, Wasserkühlungs-Radiatoren oder als leiser Gehäuselüfter
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Distanzbolzen und Schrauben

Montiert ist bei mir sowohl das Board selbst, als auch der Lüfterhalter auf M3 Distanzbolzen, mit je einmal Innen- und Außengewinde. Um einen entsprechenden Abstand zur Montageplatte zu gewähren kommen unter der Platine M3x10 Distanzbolzen zum Einsatz und für den Lüfterhalter welche in 50 mm Länge. Da die von mir verwendeten Distanzbolzen aus Metall sind liegen auf und unter der Platine noch Teflonscheiben bei, somit wird einer Beschädigung oder gar Kurzschlüssen an/auf den Leiterbahnen vorgebeugt. Ich nutze hier bewusst Scheiben welche eigentlich für M2.5er Schrauben gedacht sind. Zum einen sitzen diese stramm auf dem Gewinde und stellen dadurch eine „Verliersicherung“ dar, was die Montage deutlich vereinfacht. Des Weiteren bauen diese Scheiben nicht so weit auf und kollidieren somit nicht mit den Bauteilen auf der Platine.
Angeordnet sind die Bolzen so, dass sie von unten mit Schrauben auf die Montageplatte geschraubt sind. Der Lüfterhalter ist oben mit Muttern verschraubt. Anstelle einfacher Muttern wäre es auch denkbar Rändelmuttern zu nutzen, so kann der Halter samt Lüfter im Service-Fall werkzeuglos abgenommen werden.

Stückliste (BOM)

Auf der Stückliste sind alle Bauteile aufgeführt, welche ich zur Montage des Open-CNC-Shield verwendet habe aufgeführt. Die Länge der M4 Schrauben richtet sich natürlich nach dem verbauten Lüfter. Für den Noctua NF-P12, welcher 25 mm tief ist, passen die Schrauben mit einer Länge von 35 mm sehr gut.
Lüfterhalter FanMount for Open-CNC-Shield 1 Stück Druckdaten auf PrusaPrinters.org
Lüfter Noctua NF-P12 redux-1700 PWM, 4-pin 1 Stück Jetzt auf Amazon kaufen
Distanzbolzen M3x10 (IG/AG) 6 Stück
Distanzbolzen M3x50 (IG/AG) 4 Stück
U-Scheibe Teflon 2.7×6 mm (M2.5) 12 Stück
U-Scheibe 3.2×7 (M3) 14 Stück
U-Scheibe 4.3×9 (M4) 4 Stück
Schraube M3x10 6 Stück
Schraube M4x35 4 Stück
Mutter M3 6 Stück
Mutter M4 4 Stück

HL: FanMount for Open-CNC-Shield

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