Forum: Mechanik, Gehäuse, Werkzeug Komplexes Motorproblem


von Gabriele H. (gabi84)


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Hi liebe Community!

Ich bin auf der Suche nach einem kleinen Motor, der getrennt radial und 
translatale Bewegungen ausfuehren kann - ist so etwas ueberhaupt 
realisierbar? Bis jetzt konnte ich nur (Schritt-) Motoren mit Spindelhub 
finden, bei denen man allerdings nur die translatale Axe nutzen kann.

Falls es solche Motoren nicht gibt, was waere eine preisguenstige und 
kompakte alternativkonstruktion? Radialer Motor auf translatal bewegter 
Befestigung? Scheint mir irgendwie zu plump.

Hoffe ihr koennt mir helfen,

ganz liebe Gruesse
die Gabi

von Patrick C. (pcrom)


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Du meinst 1 Motor der beiden bewegungen machen kann ? Das werden dann 
immer 2 Motoren sein.

Kleinen motor ? Ich nehme an du meinst kleiner dann 700mm ? Dann wird 
dies der ideale motor + base sein :
http://www.thorlabs.de/newgrouppage9.cfm?objectgroup_id=7086

Vielleicht kannst du angeben was du mit klein meinst, wie du es benutzen 
wollst weil mit diese informationen kommen wir nicht weit denke ich.

von Gabriele H. (gabi84)


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Hallo Patrick,

da hast du recht, ich habe komplett vergessen mehr Infos zu schreiben. 
Ich habe vor einen Schalter zu bauen, der aus 4 verschiedenen scheiben 
mit jeweils ca 22 Kontakten besteht. Jede Scheibe bestizt einen Arm, der 
Potential und je einen Schalter verknuepft. Um die Arme nacheinander mit 
der selben Welle ansteuern zu koennen dachte ich sei es am 
geschicktesten einen Formschluss zu erstellen, der von Niveau zu Niveau 
nach oben wandert, so dass ich bei Translatalstellung 0 Level eins 
gekoppelt habe und fuer TS 1 Level zwei gekoppelt und Level eins 
ausgekoppelt ist. So ist es mir moeglich, jeden Arm einzeln zu 
verstellen. Die Softwareimplementierung mit Andruino oder Rasberry Pi 
sollte nicht allzu schwer sein denke ich (Rotationsstellung pro Level 
Start - Ende, Levelwahl mit Translationsstellung 0,1,2,3)

Das war meine ueberlegung. Die Schalterplatten sind rund und werden 
einen Maximaldurchmesser von 100mm haben, also tatsaechlich klein. Goal 
ist kompakt und guenstig, Prioritaet hat natuerlich der Preis.

Falls ihr andere Vorschlaege oder Ideen habt, nur her damit, ich bin 
flexibel ;)

Liebe Gruesse
Gabi

von Thorsten O. (Firma: mechapro GmbH) (ostermann) Benutzerseite


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Von Haydon Kerk gibt es einen Linearaktuator, der Hub- und Drehachse 
kombiniert. Festo hat IIRC auch sowas im Programm, allerdings 
entsprechend größer und teurer.

http://www.haydonkerk.com/LinearMotionProducts/StepperMotorLinearActuators/DualMotionLinearActuators/tabid/67/Default.aspx

Mit freundlichen Grüßen
Thorsten Ostermann

von MN (Gast)


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Früher (TM)gabs in jeder Telefonvermittlungsstelle hunderte davon: 
http://de.wikipedia.org/wiki/Hebdrehw%C3%A4hler

von Patrick C. (pcrom)


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Hallo Gabi,

Danke fuer deine additionelle informationen, damit ist es deutlicher 
geworden was du meinst.

Also wenn ich es gut verstehe ist es einen mechanischen 1:88 multiplexer 
switch ? Ein weg um dies zu machen ist, wie du angebst mittels die 4 
scheiben und motor. Ich denke das wird mechanisch schwierig so etwas 
preiswert gut zu machen. Dann kommt man schnell zu solchen Motoren die 
Torsten schon angebt. Problem das ich mir dabei noch vorstellen kann ist 
um die einzele schalter (Laufer auf Kontakt) gut funktionierent zu 
bekommen. zB wenn da induktieve lasten geschaltet wirden bekommt mann 
schnell schlechte kontakten.

Aber warum mechanisch ? Hast du auch ueberlegt um dies mittels Relais 
oder elektronisch einen 1:88 schalter zu bauen ? Ich denke das ist 
einfacher, preiswerter und betriebssicherer. Aber das ist natuerlich 
auch abhangig von welche signale geschaltet werden muessen. So gibt es 
fuer low-power verschiedene 1:16 multiplexer-chips (zB DG406). Aber 
diese loesung ist natuerlich sehr abhangig von Signale die geschaltet 
werden muessen.

Also naechste Frage : Was musz damit geschaltet werden ?

Patrick
(PS : Entschueldige, die BuChStAbIeRuNg und korrekte Deutsche Faelle 
bitte selber einfuellen weil ich kein Deutscher bin)

: Bearbeitet durch User
von Udo S. (urschmitt)


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MN hat es schon genannt: Nennt sich Hebdrehwähler, vieleicht findet sich 
noch was altes auf ebay.
Das Wort "translatal" kenne ich noch nicht, hast du das selbst erfunden, 
Google findet auch nur "translator"?
Ich hätte axiale Bewegung dazu gesagt.

: Bearbeitet durch User
von Thorsten O. (Firma: mechapro GmbH) (ostermann) Benutzerseite


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Im wissenschaftlichen Bereich gibt es den Begriff der translatorischen 
Bewegung (im gegensatz zur rotatorischen Bewegung). Umgangssprachlich 
sagt man dann eher lineare Bewegung.

Mit freundlichen Grüßen
Thorsten Ostermann

von Gabriele H. (gabi84)


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Patrick und alle anderen,

danke fuer die Tips. Auch wenn ich den Hebdrehwaehler mechanisch 
interessant finde, ist es doch nicht die richtige Wahl fuer meine 
Anwendung.
Was das Relais betrifft erkundige ich mich gerade, ob das klappen 
koennte. Kompliziert wird es allerdings durch:
- 5 verschiedene Potentiale im kV Bereich
- Hintereinanderschaltung von 5 Kontakten, um zum gewuenschten Ergebnis 
zu kommen

Oder sollte das kein Problem darstellen?

Gabi

von Volker S. (sjv)


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Gabriele Horsch schrieb:
> Ich habe vor einen Schalter zu bauen, der aus 4 verschiedenen scheiben
> mit jeweils ca 22 Kontakten besteht. Jede Scheibe bestizt einen Arm, der
> Potential und je einen Schalter verknuepft. Um die Arme nacheinander mit
> der selben Welle ansteuern zu koennen dachte ich sei es am
> geschicktesten einen Formschluss zu erstellen, der von Niveau zu Niveau
> nach oben wandert, so dass ich bei Translatalstellung 0 Level eins
> gekoppelt habe und fuer TS 1 Level zwei gekoppelt und Level eins
> ausgekoppelt ist. So ist es mir moeglich, jeden Arm einzeln zu
> verstellen.

Einfacher formuliert sollen 4 Stufenschalter mit je 22 Stellungen 
betätigt werden, um ein Signal von den 88 Eingängen durchzuschalten?

Ich würde 4 Schrittmotore für die 4 Schalter nehmen und die 3 jeweils 
nichtbenötigten Schalter in die Nullstellung fahren, alternativ kann man 
zwischen den 4 Schaltern auch mit Relais umschalten.

MfG

von Gabriele H. (gabi84)


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Hallo,

nochmal zur Klaerung:

Die Schaltung ergibt sich aus einer Kombination aller Ebenen, also vier 
verschiedenen Schalter(stellunge)n. Diese Ebenen besitzen 
unterschiedliche Potentiale, weswegen sie ueberhaupt auf die Ebenen 
verteilt sind. Die zu Schalter sind nicht beliebig kombinierbar, aber 
durch eine kompakte anordnung ist eine individuelle Armbewegung 
notwendig (fuer die mechanische Loesung).
Ich selbst habe noch nicht mit Relais gearbeitet. Ist sowas hier 
realistisch?

LG

von Harald W. (wilhelms)


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Gabriele Horsch schrieb:

> Ich selbst habe noch nicht mit Relais gearbeitet. Ist sowas hier
> realistisch?

Natürlich ist das möglich. Je nach Art Deiner Schaltung würdest
Du aber 22 bis 88 brauchen. Aber vielleicht sind die ja immer
noch billiger als Dein komplizierter Motor. Übrigens wurden
auch die Hub/drehwähler irgendwann durch einzelne Relais ersetzt.
Gruss
Harald

: Bearbeitet durch User
von Gabriele H. (gabi84)


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Achso, also wuerde ich fuer jeden moeglichen Kontakt ein Relais setzen, 
das ich dann ansteuere, wenn ich Kontakt X schliessen will?

Wie ist das elektrische ansteuern am sinnvollsten?

von Patrick C. (pcrom)


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Hallo Gabriele,

Ich denke die Relais-loesung ist realistischer  dann die mechanische 
schalter. Suche dir relais die deine Spannung schalten koennen, 
bestudiere dich die datasheets von Relais damit du gut weisz wo man 
problemen erwarten kann. Weil es immer nur 1 der 88 kanaele 
durchgeschaltet wird (oder habe ich das falsch verstanden ?) brauchst du 
also NICHT 88 relais aber kannst du relais mit mehrere Kontakten 
benutzen. Das schalten der Korrekten relais kannst du zB mit Arduino 
machen

Patrick

von Gabriele H. (gabi84)


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Hallo Patrick!

Von jedem Potential wird immer ein Kontakt gebraucht, es gibt also keine 
Nullstellung fuer Schalter.
Jetzt ist mir aber ein anderer Gedanke gekommen, der wieder mechanischer 
Natur ist. Was spricht gegen eine Welle mit einer Nut, in die ein 
Magnetschalter vom Arm aus eingreift und so den entsprechenden Arm mit 
der Radialbewegung der Welle koppelt?

LG

von Harald W. (wilhelms)


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Gabriele Horsch schrieb:

> Was spricht gegen eine Welle mit einer Nut, in die ein
> Magnetschalter vom Arm aus eingreift

Üblich wäre es wohl, eine Welle mit Keil zu nehmen, der in die
Nut der Bohrung im Schalterarm greift. Ich glaube, Motorrad-
getriebe funktionieren so.
Gruss
Harald

von Patrick C. (pcrom)


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Hallo Gabriele,

Entschueldige ich weisz versteh nicth was mit 'Welle' gemeint wird, 
Deutsch ist nicht meine Muttersprache.

Mein groesste Problem mit mechanisch aufgebauten schalter ist die 
Kontakt-oberflache. Vergleich die aufbau eines Relais - Im ersten Blick 
sieht man einen elektromagnet der 2 stuecke metal gegen einander druckt. 
Das sieht einfach auf aber ist nicht einfach selber zu fabrizieren. Die 
kontaktoberflachen werden immer auf genau der gleichen platz kontakt 
machen also da entsteht schon schnell material-degradierung, oxidation, 
effecten durch kleine flamm-bogen waerend das Schalten. Bei die relais 
wird das effect davon minimalisiert durch z.B :
* Speziele Materialen/materialoberflachen wo Jahrenlang metallen wie 
Cadmium und so benoetigd wuerden, nach viel research hat man da jetzt 
alternatieve gefunden
* Eine Konstruktion wo die kontakten nicht einfach gegen einander 
drucken aber bei jedes Schaltemoment entlang einander 'kratzen' um die 
oxidierung weg zu bekommen
* Eine Optimale druck von die Kontakten gegen einander
* Eine Optimale kraft um die Kontakten voneindander zu entfernen
* Keine (directe) verbindung mit die luft um oxidierung zu 
minimalisieren
* Usw

Diese sachen sind sicher bei hohe schaltspannungen sehr wichtig.

Wenn man es schoen findet um damit zu experimentieren es mechanisch zu 
machen, prima dann musz du das sicher machen aber wenn es geht um "Gute 
Loesung" kan man besser Loesungen suchen die sich schon bewaehrt haben.

Was sind die kV signalen ? Woher kommen die ? Wieviel strom spechen wir 
ueber ?

Patrick

von Gabriele H. (gabi84)


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Es wird mit unterschiedlichen Spannungen gearbeitet, maximal mit 300 V 
(Doch nicht im kV Bereich, hatte mich da vertan..) und 60 A sollten auch 
nicht ueberschritten werden.

Die Welle ist eine vom Motor gedrehte Stange, die einen Schaltarm 
bewegt. Am Ende vom Arm befindet sich ein Leiterstueck, das Potential 
und Output-Kontakt verbindet. Der Kontakt zwischen Welle und Arm dient 
also nur, um die Schaltverbindungen zu veraendern, nicht um zu leiten.

Generell halte ich die Loesung mit Relais fuer sinnvoller, aber es geht 
in erster Linie um die Kosten und die sind fuer so elektrische 
Gegenstaende schon nicht ohne. 20 USD fuer ein 16 Channel relais Plus 
Controller ist nicht ohne. Kann man ueber ein Relais mit dem Arduino 
verschiedene Spannungen schalten?

Gabi

von Gabriele H. (gabi84)


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Das war auch mein erster Gedanke Harald, aber das setzt dann zusaetzlich 
zur radial- eine axialbewegung voraus, da ich mit einer Welle ja mehrere 
Hebel unabhaengig ansteuern will..

von Volker S. (sjv)


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Gabriele Horsch schrieb:
> Es wird mit unterschiedlichen Spannungen gearbeitet, maximal mit 300 V
> (Doch nicht im kV Bereich, hatte mich da vertan..) und 60 A sollten auch
> nicht ueberschritten werden.

AC oder DC? Das ist wegen der Lichtbogenlöschung ein erheblicher 
Unterschied!
Was sind die kleinsten zu schaltenden Signale?

Für die 300V/60A suche mal nach Schütz oder Circuit Breaker.

Für solche Leistungen wirst Du wg. Kosten und mangels Know How keine 
eigenen Schalter entwickeln können, das mit dem Motor kannst Du deswegen 
abhaken.

MfG

: Bearbeitet durch User
von Udo S. (urschmitt)


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Ein Hebdrehwähler für 88 Kontakte mit 300V und 60A
Und das mal so nebenbei 'konstruieren' und dazu hier anfragen.

Ok, Troll komm raus du bist enttarnt.

: Bearbeitet durch User
von Wilhelm F. (Gast)


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Udo Schmitt schrieb:

> Ein Hebdrehwähler für 88 Kontakte mit 300V und 60A
> Und das mal so nebenbei 'konstruieren' und dazu hier anfragen.

Ein Riesen-Hebdrehwähler, das wärs doch mal. Alternativ ein modernerer 
Riesen-EMD-Wähler. ;-)

von chris (Gast)


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nach den Hebdrehwählern kamen Relaiskoppelfelder.

Wieso muss der Schalter mit Motoren bewegt werden?? Und dann noch bei 
den Strömen und Spannungen mit offenen Kontakten womöglich....
Ich würde das mit einem Relaiskoppelfeld lösen.

Chris

von Harald W. (wilhelms)


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Patrick C. schrieb:

> Entschueldige ich weisz versteh nicth was mit 'Welle' gemeint wird,
> Deutsch ist nicht meine Muttersprache.

...und der Google-Übersetzer hilft Dir da nicht weiter?

von Harald W. (wilhelms)


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Gabriele Horsch schrieb:

> Das war auch mein erster Gedanke Harald, aber das setzt dann zusaetzlich
> zur radial- eine axialbewegung voraus, da ich mit einer Welle ja mehrere
> Hebel unabhaengig ansteuern will..

Ja, so war ja der erste Ansatz des TO. Das verlangt natürlich
einen speziellen mechanischen Aufbau. Wie ich weiter oben
geschrieben habe, fände ich eine Relaislösung ja auch besser.
Wenn aber wirklich 300V und 60A, also 18kW geschaltet werden
müssen, braucht man natürlich Schütze. Solange die Angaben des
TO zu dem Zweck der Schaltung derart vage sind, sind zielführende
Vorschläge natürlich sowieso schwierig bis unmöglich.
Gruss
Harald

von Matthias Kattelmann (Gast)


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Hallo

Ich möchte zuerst einmal das zweckmäßige oder sinnhaltige außen vor 
lassen, bzw. dem Ursprungsposter überlassen, wegen der hohen 
geschalteten elektrischen Leistung.

Es gibt z.B. bei Pollin manchmal Scheibenwischermotoren oder kleinere 
mit Getriebe. Davon kann man dann 4 Stück nehmen, für jede Scheibe 
einen.
Für Arduino braucht man dann noch eine Art von Ist-Wert- oder 
Positions-Melder.
Schrittmotore gehen natürlich auch. Aber bei Schrittmotoren braucht man 
natürlich auch eine Startposition oder Meldung dafür.
Möchte man unbedingt nur einen Motor nehmen, kann man elektromechanisch 
eine Welle mit einer gewünschten einzelnen Scheibe verkoppeln.
Das wird dann nur etwas kompliziert!

Der Drehschalter selber ist kritisch.
Sollen die Kontakte kurzschließen? Oder sollen sie gut öffnen beim 
Positionswechsel(anzunehmen)? Wie schnell müssen die Kontakte wechseln, 
um Lichtbogen zu vermeiden? Eine hohe Schaltkraft kann vonnöten sein, um 
Kontakte zu lösen. Könnten Funken vorzeitig das Kontaktmaterial 
erodieren?
Schleifende Kontakte sind möglicherweise nicht sinnvoll, besser wären 
ohne Schleifen ablösende.

Sinnvoll wäre es in diesem Zusammenhang in irgendeiner Form geeignete 
Schalter, also Halbleiter oder vorgefertigte Schalter/Relais zu nehmen, 
weil die für die Leistung gebaut und geprüft sein können.
Bei Halbleitern kann man ja mal schauen, was es so gibt.

MfG

von Wilhelm F. (Gast)


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chris schrieb:

> nach den Hebdrehwählern kamen Relaiskoppelfelder

Wo genau?

von Dieter W. (dds5)


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Wilhelm F. schrieb:
> chris schrieb:
>
>> nach den Hebdrehwählern kamen Relaiskoppelfelder
>
> Wo genau?

Ich vermute mal stark dass das nicht schaltungstechnisch sondern 
zeitlich gemeint war.

von MaWin (Gast)


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Gabriele Horsch schrieb:
> Ich bin auf der Suche nach einem kleinen Motor, der getrennt radial und
> translatale Bewegungen ausfuehren kann - ist so etwas ueberhaupt
> realisierbar?

Gähn, noch einer der Tischfussball automatisieren will.

Macht man natürlich mit 2 Motoren, sind ja auch 2 Bewebungen.

Hatte ich schon was zu geschrieben:
Beitrag "Re: Schlosser sucht Elektroniker"

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