Kabuki Fallsystem
Entwickler	Finn Hildebrand
Aktuelle Version	1
Status	Fertig

Einleitung

Wenn man ein wenig durch das Internet surft und auf der Suche nach guten Ideen für die nächste Veranstaltung ist, kommt man an fallenden Vorhängen und vergleichbarem nicht vorbei. Auch wir wollten für unsere Schule (in der ich auch jetzt noch ehrenamtlich aktiv bin) ein solches System einsetzen. Leider sind die Dinger ja nun nicht gerade erschwinglich, sodass wir uns mehrere Abende mal an die Tafel gestellt haben und uns diverse Konzepte (mechanisch, elektrisch und in den verschiedensten Variationen) überlegt haben. Am Ende stand der Entwurf mit einem Elektropermanentmagneten, den ich nun vorstellen möchte.

Beschreibung

Das System an sich besteht in unserem Fall aus zehn Boxen, an denen das zu droppende Elemtent gehängt wird. Einen kompletten Controller gibt es zur Zeit nicht, dazu unten mehr.

Hardware

Um den Preis überschaubar zu halten waren wir gezwungen möglichst viele Dinge, die man so kaufen kann zu benutzen und kreativ zweckzuentfremden. Der Zeitfaktor spielt hier auch eine Rolle, da man nicht für zehn Kisten ewig lange an irgendwelchen Selbstbauteilen herumfeilen möchte. Hier die Übersicht über die benötigten Bauteile je Box (eventuelle Links packe ich in eine seperate Datei, da ich nicht weiß wie das hier im Wiki mit Shoplinks ist):

1 x Aluminium Druckgussgehäuse 125 x 80 x 58 mm z.B. von Distrelec: http://www.distrelec.de/de/metallgehaeuse-aluminium-125-80-58-mm-aluminium-ip66-hammond-1550z108/p/11043201?q=*&sort=Price:asc&filter_Category3=Kunststoff-+%2F+Metallgeh%C3%A4use&filter_Category4=Metallgeh%C3%A4use&filter_Buyable=1&filter_Schutzart=IP66&filter_Farbe=aluminium&page=19&origPageSize=25&simi=97.01
1 x Elektropermanentmagnet 12V 120N z.B. von Mannel: http://www.mannel-magnet.com/magnetshop/elektromagnete/elektromagnete-permanent/permanentelektromagnet-154-158-159-detail
1 x M4x15 Halbrundkopfschraube
2 x Speakon Buchse
1 x G-Haken
1 x 105 mm U-Profil
1 x Ankerplatte aus Eisen 55 x 225 mm
1 x M8 x 1000Schraube mit Schaft
1 x M8 Mutter selbstsichernd
2 x Rohrhülsen 20 mm (müssen auf die M8 Schraube passen)
2 x Unterlegscheibe für M8 Schraube außen am Gehäuse
1 x Haken mit M6 Gewinde
2 x M6 Mutter selbstsichernd
2 x M4x10 Senkkopfschraube mit Mutter selbstsichernd
4 x M3x10 Senkkopfschraube mit Mutter selbstsichernd

Montage

Als erstes wird der größere Teil des Alugehäuses, die spätere Front so ausgesägt, dass dort später das U-Profil hindurch fallen kann. Die Aussparung ist auf der Rückseite 110mm hoch und 40mm breit, auf der Unterseite 33mm hoch und 40mm breit.

Anschließend die Löcher für den Drehpunkt bohren, diese sitzen 25mm (Mitte Loch) von der Front, direkt über der Wölbung der Schrauben des Gehäuses. Ebenso das Loch auf der Oberseite, 25mm von vorne und mittig(40mm). Nun folgt die Rückseite; die Bohrung für den Magneten ist mittig 35mm von der Oberseite - Schräge des Gehäuses mit einbezogen - auszuführen. Die beiden Speakon Buchsen sitzen direkt darunter, hier lieber selber messen und anzeichnen, das es immer eine Fertigungstoleranz gibt. Dazu noch die beiden Löcher für die Befestigung der Buchsen, festschrauben und verlöten. Hier haben wir +1 und -1 gewählt, die beiden anderen kann man noch für Warnlämpchen o.Ä. vorsehen. Die Rückwand ist fertig!

Der nächste Schritt ist der Klappmechanismus. Das U- Profil wird auf der einen Seite abgeschrägt, damit nichts am Gehäuse hängen bleibt. Dann die Löcher für die Komponenten bohren:

Oben 5 mm und 50 mm vom Ende entfernt 4mm Löcher für die Schrauben der Ankerplatte (hier müssen die Löcher natürlich auch im gleichen Abstand gebohrt werden. Wichtig: senken, damit sich die Platte leicht bewegen kann!)
Unten ca. 17mm vom Ende Entfernt eine 6mm Bohrung für den Haken
Unten, seitlich des U-Profils 8mm Bohrungen für die M8 Schraube. Hier so weit es geht an die Vorderseite des Profils um einen günstigeren Hebel zu erreichen.

Dann die Ankerplatte aus Eisen mit den M4 Senkkopfschrauben an die Innenseite des U-Profils schrauben, sodass sie sich noch leicht bewegen kann und Unebenheiten ausgleicht. Hier ist zu beachten, dass man die Löcher ruhig tiefer senken kann, damit es keinen Luftspalt zwischen Magnet und Anker gibt. Schon ein kleines Bisschen führt zu einem rapiden Kraftverlust. Anschließend den Haken so sägen, dass auf der Rundung nur noch ein bisschen übrig bleibt, auf dem die Last nachher hängt. Zu viel führt dazu, dass erst spät gedroppt wird bzw. kann dazu führen, dass etwas hängen bleibt. Eine Mutter wird direkt bis an den Bogen geschraubt, das Gewinde des Hakens passend gekürzt und am Profil mit der zweiten Mutter verschraubt.

Jetzt kann alles Montiert werden. Zunächst den G-Haken montieren, da dieser später vom Magneten verdeckt wird. Danach das U-Profil in der Gerhäusevorderseite einbauen, die Reihenfolge haben wir wie folgt gewählt:

Die Hülsen sitzen im Gehäuse und zentrieren die Hebelarm, sodass er sich nicht rechts oder links verhaken kann. Anschließend noch die Rückseite anbringen und fertig.

Funktion

Ein Elektropermantenmagnet besteht wie der Name schon sagt aus einem Permanent- und einem Elektromagneten. Der Permanentmagnet hält die Last in unserem Fall so lange fest, bis eine Spannung angelegt wird und das Magnetfeld neutralisiert wird. Bei unserem System ist immer eine kleine Last nötig, damit das Ganze auslöst, wer also eine einzelne Feder droppen möchte, muss nach ein kleines gewicht mit dranhängen(eine Rolle fast leeres Zumsel(oder AT7 oder wie ihr das auch sonst nennen mögt) reicht schon). Unser Prototyp, mit dem wir auch Lastversuche gemacht haben, konnte 14kg tragen, was im Normalfall schon völlig ausreicht. Wer noch mehr erreichen möchte, kann einfach die Spannung zunächst anders herum anlegen, damit verdoppelt sich die Kraft des Magneten. Angesteuert bzw. ausgelöst wurde das Ganze mit meinem anderen Projekt, dem Arduino Artnet Controller. http://wiki.dmxcontrol.de/wiki/Arduino_Artnet_Controller

Bilder

hier noch einmal alle Bilder in der Übersicht

Aussparung im Gehäuse
Anschlüsse
Verlötung im Inneren
Eisenanker
Verschraubung des Hakens
Seitenansicht
Fertig montiertes System
Fertig montiertes System