Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Stift 20mm vor- und zurückbewegen


von Anna W. (rocco750)


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Ich möchte ein Gerät bauen mit einem Stift (1cm Durchmesser und 10cm 
lang), der sich in einem Gehäuse befindet und mit einem Motor bis zu 
20mm  aus dem Gehäuse herausbewegt werden kann. Der Stift soll schnell 
wieder zurück ins Gehäuse gezogen werden können.

Der Motor sollte sehr klein sein, damit er ins Gehäuse passt, max 5cm x 
3cm. Ich würde es gerne mit Arduino umsetzen.

1. Welcher Motor ist dafür geeignet?
2. Wie kann der Stift am besten vor- und zurückbewegt werden (z.B. 
Zahnrad mit Schiene)?

: Verschoben durch Moderator
von Falk B. (falk)


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Anna W. schrieb:
> Ich möchte ein Gerät bauen mit einem Stift (1cm Durchmesser und 10cm
> lang), der sich in einem Gehäuse befindet und mit einem Motor bis zu
> 20mm  aus dem Gehäuse herausbewegt werden kann. Der Stift soll schnell
> wieder zurück ins Gehäuse gezogen werden können.

Was ist denn schnell? In 1s? 1ms?

> Der Motor sollte sehr klein sein, damit er ins Gehäuse passt, max 5cm x
> 3cm.

Das ist eine Fläche, kein Volumen.

>Ich würde es gerne mit Arduino umsetzen.

Dazu braucht man keinen Arduino.

> 1. Welcher Motor ist dafür geeignet?

Servo, Motor mit Spindelantrieb, Zahnstange, Hubmagnet

https://de.rs-online.com/web/p/elektrische-linearantriebe/4947256

Die gibt es natürlich auch billiger.

: Bearbeitet durch User
von J. S. (jojos)


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Auf Aliexpress mal nach Linearantrieb suchen, da gibt es einiges.
Oder in Zentralverriegelungen von PKW waren auch kleine kompakte 
Antriebe drin.
https://www.amazon.de/zentralverriegelung-universal/s?k=zentralverriegelung+universal

von Anna W. (rocco750)


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Falk B. schrieb:
> Was ist denn schnell? In 1s? 1ms?
Es sollte schon im ms Bereich sein.

> Das ist eine Fläche, kein Volumen.
Stimmt, also 5x3x2cm

> Dazu braucht man keinen Arduino.
Doch, weil es kommt noch Programmierung dazu für das Zurückziehen.
> Servo, Motor mit Spindelantrieb, Zahnstange, Hubmagnet
>
> https://de.rs-online.com/web/p/elektrische-linearantriebe/4947256
>
> Die gibt es natürlich auch billiger.
Okay, das ist schon teuer. Könntest du auch einen mit 6V empfehlen?

von Teo D. (teoderix)


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Anna W. schrieb:
> 1. Welcher Motor ist dafür geeignet?

3,5" Laufwerk ausschlachten. 80+x Steps, Spindel, nicht (wirklich) 
Halbschritt fähig. Sehr selten als linear Motor ausgeführt, flach aber 
breit, dafür aber  Halbschritt fähig.

: Bearbeitet durch User
von Falk B. (falk)


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Anna W. schrieb:
>> Was ist denn schnell? In 1s? 1ms?
> Es sollte schon im ms Bereich sein.

Das kann nur ein Servo oder Hubmagnet, die meisten Linearantriebe und 
Spindeln sind dafür zu langsam. Welche Kraft soll der Stift ausüben?

https://de.rs-online.com/web/p/hubmagnete-linear/9059947

von Falk B. (falk)


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Teo D. schrieb:
> 3,5" Laufwerk ausschlachten. 80+x Steps, Spindel, nicht (wirklich)

Zu langsam.

von Teo D. (teoderix)


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Falk B. schrieb:
> Teo D. schrieb:
>> 3,5" Laufwerk ausschlachten. 80+x Steps, Spindel, nicht (wirklich)
>
> Zu langsam.

Ah, niemals!
Überzogene Anforderungen (wie meistens) und 300ms macht der alle mal.

von Falk B. (falk)


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Teo D. schrieb:
> Überzogene Anforderungen (wie meistens)

Kann sein.

>und 300ms macht der alle mal.

Für 20mm? Hmmm.

von Anna W. (rocco750)


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Falk B. schrieb:
> Das kann nur ein Servo oder Hubmagnet, die meisten Linearantriebe und
> Spindeln sind dafür zu langsam. Welche Kraft soll der Stift ausüben?
>
> https://de.rs-online.com/web/p/hubmagnete-linear/9059947

Ja der sieht gut aus. Schafft der 100N?

von Falk B. (falk)


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Anna W. schrieb:
>> https://de.rs-online.com/web/p/hubmagnete-linear/9059947
>
> Ja der sieht gut aus. Schafft der 100N?

Das Datenblatt hat die komisch Angabe Force (gf). Was ist das für eine 
Einheit?

von Enrico E. (pussy_brauser)


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Für 20mm Hub genügt fast schon ein Hubmagnet. Wenn das Gehäuse nur 5cm 
kurz ist, wie soll da ein 10cm langer Bolzen reinpassen?

https://youtube.com/shorts/-HFNFTUg_7Y?si=C2-L3ZJlcVH8iUbe

von Rüdiger B. (rbruns)


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Exzenter und Rückholfeder.

von Enrico E. (pussy_brauser)


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Rüdiger B. schrieb:
> Exzenter und Rückholfeder.

Ein Exzenter könnte durch die Reibung selbsthemmend wirken, aber eine 
Kurbelwange mit Rückholfeder könnte klappen.

von Teo D. (teoderix)


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Falk B. schrieb:
> Für 20mm? Hmmm.

OK, verschätzt... Das Ding macht regulär nur ~1,5cm in ~280ms.


PS:
Anna W. schrieb:
> Schafft der 100N?

Oje, noch ne Scheibe Salami. Neee, ich hab besseres zu tun. bb

: Bearbeitet durch User
von Anna W. (rocco750)


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Falk B. schrieb:
> Das kann nur ein Servo oder Hubmagnet, die meisten Linearantriebe und
> Spindeln sind dafür zu langsam. Welche Kraft soll der Stift ausüben?
>
> https://de.rs-online.com/web/p/hubmagnete-linear/9059947

Dieser Motor ist denke ich geeignet. Welche Bauteile kann man an dem 
Stift befestigen für das Vor- und zurückziehen (Zahnrad, Schiene)?

: Bearbeitet durch User
von Anna W. (rocco750)


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Anna W. schrieb:

> Welche Bauteile kann man an dem Stift befestigen für das Vor- und
> zurückziehen (Zahnrad, Schiene)?

Hab gesehen Zahnstange, z.B.
https://de.rs-online.com/web/p/zahnstangen/1827984?gb=s

Passt das auf den Motor? Welches Zahnrad braucht man dafür?

von Roland E. (roland0815)


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Anna W. schrieb:
> Falk B. schrieb:
>> Das kann nur ein Servo oder Hubmagnet, die meisten Linearantriebe und
>> Spindeln sind dafür zu langsam. Welche Kraft soll der Stift ausüben?
>>
>> https://de.rs-online.com/web/p/hubmagnete-linear/9059947
>
> Ja der sieht gut aus. Schafft der 100N?

Nein.

Falls du dir mal vor Augen führst, was 100N sind, kommst du selber 
drauf...

Um 10kg im Millisekundenbereich heben oder senken zu wollen, sind schon 
ordentliche Leistungen nötig...

von Monk (roehrmond)


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Ich denke, er wird einen hydraulischen Zylinder brauchen.

von Anna W. (rocco750)


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Roland E. schrieb:
> Anna W. schrieb:
>> Ja der sieht gut aus. Schafft der 100N?
>
> Nein.
>
> Falls du dir mal vor Augen führst, was 100N sind, kommst du selber
> drauf...
>
> Um 10kg im Millisekundenbereich heben oder senken zu wollen, sind schon
> ordentliche Leistungen nötig...
Oh ich hab mich verschrieben 10N, sorry.

von J. S. (jojos)


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und dann vielleicht noch Betrieb mit einer Knopfzelle?

von Anna W. (rocco750)


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Okay ich frag mal bei RS nach. Danke an alle für die Hilfe.

von Klaus H. (hildek)


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Falk B. schrieb:
> Das Datenblatt hat die komisch Angabe Force (gf). Was ist das für eine
> Einheit?
Komisch? Vermutlich amerikanisch 😀. Wie so viele andere Einheiten dort 
auch ...
https://www.translatorscafe.com/unit-converter/de-DE/force/21-12/Gram-force-Millinewton/

von Joachim B. (jar)


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Anna W. schrieb:
> Ich möchte ein Gerät bauen

Anna W. schrieb:
> Stimmt, also 5x3x2cm

Anna W. schrieb:
> Ja der sieht gut aus. Schafft der 100N?

Anna W. schrieb:
> Oh ich hab mich verschrieben 10N, sorry.

J. S. schrieb:
> und dann vielleicht noch Betrieb mit einer Knopfzelle?

heute ist offensichtlich Freitag!

von Thomas U. (charley10)


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Anna W. schrieb:
> Ich möchte ein Gerät bauen mit einem Stift (1cm Durchmesser und 10cm
> lang), der sich in einem Gehäuse befindet und mit einem Motor bis zu
> 20mm  aus dem Gehäuse herausbewegt werden kann. Der Stift soll schnell
> wieder zurück ins Gehäuse gezogen werden können.
>
> Der Motor sollte sehr klein sein, damit er ins Gehäuse passt, max 5cm x
> 3cm. Ich würde es gerne mit Arduino umsetzen.
>
> 1. Welcher Motor ist dafür geeignet?
> 2. Wie kann der Stift am besten vor- und zurückbewegt werden (z.B.
> Zahnrad mit Schiene)?

Du benötigst Unterstützung bei deiner Frau/Freundin?
Diese hat bei den von dir angegebenen Maßen doch recht geringe 
Ansprüche! 😋

von Hugo H. (hugo_hu)


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Ich würde mir etwas in dieser Art anschauen:
https://www.magnet-schultz.com/verriegelungseinheiten

von Carypt C. (carypt)


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gar nicht schön

von Anna W. (rocco750)


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Hugo H. schrieb:
> Ich würde mir etwas in dieser Art anschauen:
> https://www.magnet-schultz.com/verriegelungseinheiten

Kann man das auch an einem beliebigen Punkt zurückziehen? Oder fährt es 
aus bis zum Anschlag und dann wieder ganz zurück?

von J. S. (jojos)


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Google mal Linearservo.
Das könnte passen:
Analog Servo Linearer Analogservo 1,5 g Mikro Digital Analog Servolade 
Linearaktuator für Ultra Micro 3D Flugflugzeuge RC Hubschrauber 
Fahrzeugmodelle https://amzn.eu/d/e7tkDz0
Oder
Ich habe gerade diesen erstaunlichen Artikel auf AliExpress gefunden. 
Probiere ihn aus! 2,85€ | Servo Parabolischen Schalter Gerät Aerial 
Vehicle Werfen Gerät Tarot Spender Mit Servo Arm Für Fernbedienung Autos 
Drone MG996
https://a.aliexpress.com/_EzEgnk9

: Bearbeitet durch User
von Manfred P. (pruckelfred)


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J. S. schrieb:
> Google mal Linearservo.

Google lieber nach "Realitätsverlust" und "Troll".

10mm Durchmesser, 20mm Hub binnen Millisekunden, Kraft 10N (~1kg) und 
beliebig kleiner Antrieb.

von Anna W. (rocco750)


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Du bist ein Troll Manfred.

von Teo D. (teoderix)


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Manfred P. schrieb:
> 10mm Durchmesser, 20mm Hub binnen Millisekunden, Kraft 10N (~1kg) und
> beliebig kleiner Antrieb.
In ms, wo bei egal ist, ob eine oder 999.

Anna W. schrieb:
> Du bist ein Troll Manfred.
Nein Du.


PS: Hat da einer, mal nen Bot in der Kiste?

von J. S. (jojos)


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Ist doch Weihnachtszeit, wünschen kann man sich alles.

von Teo D. (teoderix)


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J. S. schrieb:
> Ist doch Weihnachtszeit, wünschen kann man sich alles.

Das machts ja noch schlimmer.

von Mario P. (mario_71950c)


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Allein mit Hilfe der Schwerkraft auf der Erde (also 9,81m/s^2) ist es 
möglich, einen Gegenstand beliebigen Gewichts innerhalb von ca. 50ms aus 
dem Stillstand heraus 20mm fallen zu lassen. (unter Vernachlässigng des 
Einflusses von Luftreibung/Luftwiderstand)

: Bearbeitet durch User
von Ralf X. (ralf0815)


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Mario P. schrieb:
> Allein mit Hilfe der Schwerkraft auf der Erde (also 9,81m/s^2) ist es
> möglich, einen Gegenstand beliebigen Gewichts innerhalb von ca. 50ms aus
> dem Stillstand heraus 20mm fallen zu lassen.

Da der Stab aber eine Kraft (nicht Impuls) von 10N entwickeln soll, 
müsste er rund 1Kg Masse haben.
Und das ganze bei einem Volumen von weniger als 60ccm..

von Mario P. (mario_71950c)


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Unter der Annahme, daß die Rückbewegung des Stabes in den Kasten in 
Richtung der Schwerkraft erfolgt und daß die Kraft von 10N durch eine 
Masse von 1kg aufgebracht wird, ist meine Rechnung weiterhin korrekt.

Solange nicht bekannt ist, ob eine Masse von 1kg bewegt werden soll und 
in welche Richtung diese Bewegung in Bezug auf die Schwerkraft erfolgt 
oder eine wie auch immer erzeugte konstante Kraft von 10N in Richtung 
der Rückzugsbewegung oder ihr entgegen wirkt, ist eine weitere 
Diskussion über die Auswahl eines Antriebes unmöglich - mal abgesehen 
von der gewünschten Baugröße des Antriebes.

//** Beginn Sarkasmus
Soll der Rückzug des Stabes nur genau 1x erfolgen kann man über den 
Einsatz von Sprengstoff nachdenken. Dann werden sogar µs möglich sein 
und mit 10ccm Sprengstoff ist schon ordentlich Bumms dahinter. Die Kiste 
muß das natürlich aushalten...
Ende Sarkasmus **//

: Bearbeitet durch User
von Teo D. (teoderix)


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Mario P. schrieb:
> Soll der Rückzug des Stabes nur genau 1x erfolgen kann man über den
> Einsatz von Sprengstoff nachdenken.

Einmal? Quatsch, sie Benzinfrosch.... Hei, das is die Lösung. Ratatazong 
wech is der Balchon. :D

von Marci W. (marci_w)


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Teo D. schrieb:
> 3,5" Laufwerk ausschlachten. 80+x Steps, Spindel

im Millisekundenbereich (ich gehe jetzt mal von max. 100 ms aus) 20 mm, 
eher nicht. Die Frage wäre da ja auch, aus welchem Material der Stift 
ist. Immerhin 1 cm Durchm. und 10 cm Länge. Wenn der aus Stahl ist, wird 
es schon nicht mehr ganz trivial, denke ich.
Da wäre sicher auch mal wieder interessant, wozu die Sache eingesetzt 
werden soll.

ciao

Marci

von Marci W. (marci_w)


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Anna W. schrieb:
> Dieser Motor ist denke ich geeignet.

Das ist kein Motor, sondern ein Hubmagnet.

ciao

Marci

von Teo D. (teoderix)


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Marci W. schrieb:
> ich gehe jetzt mal von max. 100 ms aus

Ich ebben nich... ende der Diskussion.

von Marci W. (marci_w)


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Anna W. schrieb:
> Hab gesehen Zahnstange, z.B.
> https://de.rs-online.com/web/p/zahnstangen/1827984?gb=s
>
> Passt das auf den Motor? Welches Zahnrad braucht man dafür?

Also ich löse hier jetzt mal Trollalarm aus!
(Oder es ist jemand, der von der Sache absolut keine Ahnung hat)

ciao

Marci

von Marci W. (marci_w)


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Anna W. schrieb:
> Du bist ein Troll Manfred.

Dito!

von Marci W. (marci_w)


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Falk B. schrieb:
> Das Datenblatt hat die komisch Angabe Force (gf). Was ist das für eine
> Einheit?

Eine kranke Einheit. Echt schlimm! Mal sehen, ob die in diesem 
Jahrhundert noch zur Vernunft kommen und auf das internationale 
Einheitensystem wechseln.
<SCNR>

ciao

Marci

von Manfred P. (pruckelfred)


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Marci W. schrieb:
> Also ich löse hier jetzt mal Trollalarm aus!

Guten Morgen, auch schon wach?
Beitrag "Re: Stift 20mm vor- und zurückbewegen"

von Roland E. (roland0815)


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Marci W. schrieb:
> Teo D. schrieb:
>> 3,5" Laufwerk ausschlachten. 80+x Steps, Spindel
>
> im Millisekundenbereich (ich gehe jetzt mal von max. 100 ms aus) 20 mm,
> eher nicht. ...

20mm ist in grober Näherung der volle seek Bereich. Den haben die 
Floppies locker in detlich unter einer halben Sekunde geschafft.

Die typische Zugriffszeit waren gemittelt 200ms...

von Anna W. (rocco750)


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Marci W. schrieb:
> Da wäre sicher auch mal wieder interessant, wozu die Sache eingesetzt
> werden soll.

Ja das stimmt: also der Stift fährt langsam aus. Er hat einen 
Kraftsensor. Wenn eine bestimmte Kraft erreicht ist, wird der Stift 
wieder zurückgezogen. Das Zurückziehen sollte nicht zu langsam sein, 
unter 1sec.

Ist ein Hubmagnet der eine Zahnstange bewegt dafür geeignet?

von Uli S. (uli12us)


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Bei der geforderten Kraft erscheint mir ein Kniehebel sinnvoller. Da 
muss der Motor dann auch nicht zuviel Leistung haben. Wobei die Kraft 
umso stärker steigt, je näher sich der Kniehebel der Geraden nähert. 
Also wenn durchgehend benötigt, klappt das leider nicht.

von Andreas (db70)


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Solenoid / Hubmagnet
in etwa (gibt diverse Typen): https://www.ebay.de/itm/303703296942
über Relais z.B. SLA-05VDC-SL-C über Arduino etc. auslösbar

In deiner gewünschten Baugröße mit Motor wüsste ich da nichts was die 
Geschwindigkeiten + Drehmoment schafft.

Aktuatoren mit der Geschwindigkeit sind größer und vor allem nicht 
gerade günstig.

von Monk (roehrmond)


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Andreas schrieb:
> in etwa (gibt diverse Typen): https://www.ebay.de/itm/303703296942

Gerade den würde ich nicht kaufen. Im Angebot sind weder die Abmessungen 
angegeben, noch ein Datenblatt verlinkt.

Die angegebene Kraft ist in der Regel die Haltekraft am Anschlag. Ich 
denke, der TO braucht viel mehr. Außerdem will er den Stift drücken, 
nicht ziehen. Mit einer zusätzlichen Feder ist noch mehr Kraft 
notwendig.

Andreas schrieb:
> In deiner gewünschten Baugröße mit Motor wüsste ich da nichts was die
> Geschwindigkeiten + Drehmoment schafft.

Auch nicht mit Elektromagnet. Deswegen schrieb ich

Steve van de Grens schrieb:
> Ich denke, er wird einen hydraulischen Zylinder brauchen.

: Bearbeitet durch User
von Andreas (db70)


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> Gerade den würde ich nicht kaufen. Im Angebot sind weder die Abmessungen
> angegeben, noch ein Datenblatt verlinkt.

Ein wenig Recherche traue ich jedem zu, der/die in der Lage ist ein 
Forum zu benutzen. Ich schrieb ja "in etwa".
Specs: 
https://www.alibaba.com/product-detail/SA-3502-Attractive-force-3kgf-29_62455924926.html

Der verlinkte Solenoid ist push/pull. Ein vergleichbarer, etwas 
schwächerer wird hier präsentiert:

https://www.youtube.com/watch?v=VCjg-vDODB0

von Frank O. (frank_o)


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Falk B. schrieb:
> oder Hubmagnet

So etwas macht man üblicherweise mit einem Hubmagnet.
Wenn es in beiden Richtungen schnell gehen soll, braucht es nicht einmal 
Elektronik.

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