Basis-Set Strukturelemente

Ein Baukasten-System mit genormten (Metall-)Bauteilen für Entwicklung und Prototyping von kleineren Maschinen. / A Metal Construction Set for prototyping and fast devolpment of small devices.
Benutzeravatar
case
Beiträge: 733
Registriert: Mi 13. Jun 2012, 01:12

Basis-Set Strukturelemente

Beitrag von case » So 23. Dez 2012, 19:33

So, ich habs jetzt getan ;)

Angeregt durch den Thread http://forum.opensourceecology.de/viewt ... f=36&t=439 hab ich gedacht "warum nicht ?" und hab jetzt einfachmal das erste Basisset mit grundlegenden Strukturelementen definiert, welches ausser den Alu-Winkelprofilen auch ein OpenBeam-ähnliches System mit 20mm Raster beinhaltet. Was auch ganz sinnvoll ist, denn dadurch haben wir auch T-Slot mit drin und erhalten ausserdem noch mehr Verbindungselemente, die aufgrund des Rasters auch sehr gut für die Winkelprofile einsetzbar sind. Insgesamt also eine recht runde Sache, bin sehr glücklich damit.

Die jeweiligen Mengen-angaben orientieren sich ein bischen am Contraptor, ein bischen an meinem Gefühl und ein bischen daran, das das ganze auch preislich einigermaßen erschwinglich sein sollte. Ich habs noch nicht im Detail ausgerechnet, aber grob geschätzt müssten wir damit unter 200,- EUR Materialkosten bleiben, das würde ich jedenfalls als wünschenswert ansehen. Natürlich kann wer sparen will auch ein paar Teile weglassen oder von allem genau die Hälfte nehmen, der Baukasten ist meiner Meinung nach recht großzügig ausgestattet, d.h., auch mit der Hälfte aller Teile müsste sich schon sehr vieles bauen lassen können.

Die Längen entsprechen dem OpenStructures-Raster, da wir die Reihe 2, 4, 8, 16, 32, 64 cm mit drin haben, zusätzlich sind aber noch 4 Zwischengrößen mit 6, 12, 24, 40 cm, was mir sinnvoll erschien um die großen Sprünge etwas auszugleichen.


Hier nun die Definition:
UniproKit Basis-Set Strukturelemente
============================

1. Winkel-Profil 20x20x3mm:

Material Aluminium AlMgSi0,5 F22 / EN-AW AlMgSi
Lochreihe mittig,
Lochabstand 20mm,
Lochgröße: 4.5mm

24 Stck. 20mm
16 Stck. 40mm
16 Stck. 60mm
16 Stck. 80mm
16 Stck. 120mm
12 Stck. 160mm
6 Stck. 240mm
6 Stck. 320mm
8 Stck. 400mm
4 Stck. 640mm

ca. 17m Gesamtlänge

---------------------


2. Flach-Profil 40x4mm:

Material Aluminium AlMgSi0,5 F22 / EN-AW AlMgSi
Lochreihe rautenförmig,
Lochabstand: horizontal 40mm, vertikal 20mm
Lochgröße: 4.5mm

8 Stck. 40mm
8 Stck. 80mm
8 Stck. 120mm
8 Stck. 160mm
4 Stck. 240mm
4 Stck. 320mm
4 Stck. 400mm
4 Stck. 640mm

ca. 10m Gesamtlänge

---------------------


3. T-Slot-Profil, Nut 6, 20x20mm:

Material Aluminium AlMgSi0,7 / EN-AW 6063


16 Stck. 40mm
16 Stck. 60mm
16 Stck. 80mm
16 Stck. 120mm
12 Stck. 160mm
6 Stck. 240mm
6 Stck. 320mm
8 Stck. 400mm
4 Stck. 640mm

ca. 17m Gesamtlänge

---------------------


4. L-Verbinderplatte, 60x60x3mm:

ähnlich wie OpenBeam, mit 20mm Raster
Material Aluminium

64 Stck.

---------------------


5. T-Verbinderplatte, 60x60x3mm:

ähnlich wie OpenBeam, mit 20mm Raster
Material Aluminium

64 Stck.

---------------------


6. Schrauben:

Inbusschraube mit Halbrundkopf

200 Stck. M4 x 6mm
100 Stck. M4 x 10mm
100 Stck. M4 x 12mm
25 Stck. M4 x 20mm
25 Stck. M4 x 25mm
10 Stck. M4 x 50mm
10 Stck. M4 x 80mm

---------------------


7. Muttern:

200 Stck. M4, 3.2mm Höhe
100 Stck. Hammermuttern Slot 6, M4
100 Stck. Gewindeplatten Slot 6, M4
Ich werd als erstes mal schauen, wo man das Material dafür herbekommen könnte, damit wir preislich schonmal ein paar konkretere Vorstellungen bekommen.

Gruss, Oliver

Nachtrag: Hab jetzt auch eine Seite im Wiki dazu angelegt:
http://wiki.opensourceecology.de/wiki/B ... urelemente
--- Man wächst nur, indem man etwas zuende bringt und etwas anderes beginnt ---

Mein Blog: http://makeable.de
OpenEcoLab-Charta: http://openecolab.de

Benutzeravatar
case
Beiträge: 733
Registriert: Mi 13. Jun 2012, 01:12

Jig für Lochraster

Beitrag von case » Do 27. Dez 2012, 03:31

--- Man wächst nur, indem man etwas zuende bringt und etwas anderes beginnt ---

Mein Blog: http://makeable.de
OpenEcoLab-Charta: http://openecolab.de

Bastelmike
Beiträge: 98
Registriert: Mo 25. Jun 2012, 19:51

Re: Basis-Set Strukturelemente

Beitrag von Bastelmike » Di 5. Mär 2013, 09:09

Hallo Oliver,

ich hinterfrage jetzt einfach mal eine Position Deiner Stückliste, die mir auffiel.

6. Schrauben:

Inbusschraube mit Halbrundkopf

200 Stck. M4 x 6mm


Die Mutternhöhe bzw Einschraublänge bei M4 liegt bei etwa 3mm - bleiben 3 mm Klemmlänge. Zwei Bauteile zusammen mit einer Mutter kannst Du damit jedenfalls nicht zusammen schrauben. Bliebe allenfalls die Verwendung von Innengewinden in Bauteilen, nur, Innengewinde in Aluminium haben bei öfteren Eindrehen und Lösen erfahrungsgemäss kein langes Leben. Bei Teilen für so einen Baukasten, die ja mehrfach verwendbar sein sollen, würde ich mir die Anwendung von Innengewinden sehr gut überlegen.

Zumal Du bei den bisher definierten Bauteilen und Gewinde M4 gegen gängige Konstruktionsregeln verstösst !
Als gängige Mindest-Einschraublänge bei Innengewinden in Stahl gilt 0,8xD. Also 3,2mm bei M4
Bei Innengewinden in Aluminium liegt der Richtwert bei 1,2-1,4xD, und so dick ist keins Deiner Bauteile.

Aber vielleicht hast Du ja eine bestimmte Anwendung im Sinn für diese kurzen Schrauben, und verrätst sie mir ;)

Gruss
Mike

Tony Ford
Beiträge: 455
Registriert: Di 5. Feb 2013, 21:20
Wohnort: bei Dresden
Kontaktdaten:

Re: Basis-Set Strukturelemente

Beitrag von Tony Ford » Di 5. Mär 2013, 17:19

Hallo Oliver

Ich finde dieses Set sehr interessant.

U.a. wenn ich mir meinen Klopapier- und Badetuchhalter im Bad anschaue, wie die Dinger nicht mal billig, dafür aber klapprig sind und ordentliche Ständer locker mal 150€ zusammen kosten, so könnte ich mir mit einem Baukasten vielleicht einen Ständer selbst bauen oder konstruieren ;-)
U.a. könnte man dann eine Anleitung hier rein stellen und es Open-Source zur Verfügung stellen, so dass sich Andere ihren Badetuchhalter ebenfalls selbst bauen können.

Was man dazu aber erst noch bräuchte, wäre ein Teilekatalog mit den technischen Zeichnungen z.B. in PDF-Form.
Da hab ich ja gelesen, könnte Bastelmike die Konstukte in CAD überliefern, so dass dann die technischen Zeichnungen denke ich mal exportierbar wären? Kenne mich mit CAD leider kaum aus.

Dann könnte ich als interessierter Anwender darin blättern und Teile suchen.
Will ich dann die Teile zu etwas zusammen bauen bzw. etwas konstruieren, so lade ich dann die Teile im CAD-Format und kann dann damit loslegen und mir z.B. den Handtuchhalter konstruieren.
Habe ich meinen Handtuchhalter konstruiert, stelle ich dieses Konstrukt zur Optimierung hier vor und ist es optimiert, so könnte man sowas dann ebenfalls in den Katalog aufnehmen oder als Katalogzusatz anbieten. Quasi wie beim kleinen Metallbaukasten, bei dem man die verschiedenen Konstrukte Auto, Flugzeug, Schaukel, usw. eben daraus bauen kann.

Soweit so gut habe ich jetzt die dafür notwendigen Teile und Konstruktionsanleitung.
Nun stehe ich vor dem Problem, woher die Teile nehmen?
D.h. man braucht hierfür Bezugsquellen.
Da darin sicherlich Teile aus Grundmaterialien wie Stangen, Bleche, usw. sicherlich maschinell erstellt werden müssen, ich aber kein geübter Metallbauer bin, so möchte ich dir Teile beziehen.
D.h. man braucht hierfür Leute, welche diese Teile in Serie herstellen und anbieten. Wichtig hierbei ist wiederum der Preis, da nützt es wenig, wenn man die Teile bei einem Maschinenbauer herstellen lässt, der wiederum profitorientiert arbeiten will und muss.
D.h. man bräuchte besser ein Netzwerk von kleinen Hobby-Handwerkern, welche für einen kleinen Aufpreis eine regionale Versorgung von Teilen sicherstellen können.
U.a. könnten dies Leute tun, welche eben weniger die Tüftler und Entwickler sein wollen/können, aber eben gut mit Materialien umgehen können und evt. die dafür notwendigen Werkzeuge und Maschinen besitzen. Solche Leute findet man vermutlich einfacher als Ingenieure und Entwickler.

Also ich finde dieses Set äußert interessant und sehe vor allem auch bei kleinen alltäglichen Dingen wie eben einem Badetuchhalter großes Potenzial, weil ordentliche Badetuchhalter im Handel ziemlich kostspielig vertrieben werden.



TF

Bastelmike
Beiträge: 98
Registriert: Mo 25. Jun 2012, 19:51

Re: Basis-Set Strukturelemente

Beitrag von Bastelmike » Di 5. Mär 2013, 20:40

Tony Ford hat geschrieben:Was man dazu aber erst noch bräuchte, wäre ein Teilekatalog mit den technischen Zeichnungen z.B. in PDF-Form.
Da hab ich ja gelesen, könnte Bastelmike die Konstukte in CAD überliefern, so dass dann die technischen Zeichnungen denke ich mal exportierbar wären? Kenne mich mit CAD leider kaum aus.
Hallo Tony,

das siehst Du grundsätzlich richtig. Im Prinzip bekämst Du auf diese Weise das gleiche als wenn Du Dir ein CAD-Modell in CAD-Libraries wie Traceparts oder irgendwelchen Normteileherstellern herunterlädst. Halt ein 3D-Modell des Teils in dwg(AUtocad), tcw(Turbocad) oder Standardformaten wie stp, iges....
Das sollte für den normalen Anwender dieses Baukastens genügen zum Kostruieren; das die Bearbeitungshistorie der Teile bei diesem Export verloren geht, dürfte hierfür zu verschmerzen sein, schliesslich will der Benutzer des UniPro-Baukastens ja in der Regel nicht die Teile des Baukastens selber verändern.
Tony Ford hat geschrieben: Soweit so gut habe ich jetzt die dafür notwendigen Teile und Konstruktionsanleitung.
Nun stehe ich vor dem Problem, woher die Teile nehmen?
D.h. man braucht hierfür Bezugsquellen.
Da darin sicherlich Teile aus Grundmaterialien wie Stangen, Bleche, usw. sicherlich maschinell erstellt werden müssen, ich aber kein geübter Metallbauer bin, so möchte ich dir Teile beziehen.
D.h. man braucht hierfür Leute, welche diese Teile in Serie herstellen und anbieten. Wichtig hierbei ist wiederum der Preis, da nützt es wenig, wenn man die Teile bei einem Maschinenbauer herstellen lässt, der wiederum profitorientiert arbeiten will und muss.
D.h. man bräuchte besser ein Netzwerk von kleinen Hobby-Handwerkern, welche für einen kleinen Aufpreis eine regionale Versorgung von Teilen sicherstellen können.
U.a. könnten dies Leute tun, welche eben weniger die Tüftler und Entwickler sein wollen/können, aber eben gut mit Materialien umgehen können und evt. die dafür notwendigen Werkzeuge und Maschinen besitzen. Solche Leute findet man vermutlich einfacher als Ingenieure und Entwickler.
Ich will Euch jetzt nicht den Enthusiasmus nehmen, aber ganz billig werden diese Teile nicht werden - es sei denn in Grosserienfertigung auf spezialisierten Automaten.
Ich hab ´mal eine sehr GROBE Kalkulation erstellt für den Alu-Winkel 20x20x3mm, 80mm lang.
Also für 70€ würd ich jemand 20 Stück davon herstellen. Und dabei hab ich keine Stundensätze von Maschinenfabriken angesetzt, sondern deutlich niedriger. Halt ein akzeptabler Stundenlohn für mich, und Kosten für Werkzeuge, Maschinen, Strom etc. Und 2-3 Arbeitstunden muss man dafür rechnen ohne Automaten.
Immerhin muss man bei solchen Stückzahlen ja auch schon Lehren zum Bohren etc. erst herstellen.

Insgesamt wird also so ein Baukasten nicht billig zu kaufen sein - es sei denn, die Nachfrage ist so gross, dass eine wirkliche Massenfertigung in Frage kommt.

Mike

Benutzeravatar
case
Beiträge: 733
Registriert: Mi 13. Jun 2012, 01:12

Re: Basis-Set Strukturelemente

Beitrag von case » Di 5. Mär 2013, 22:32

Hi Mike,
Bastelmike hat geschrieben: Bliebe allenfalls die Verwendung von Innengewinden in Bauteilen, nur, Innengewinde in Aluminium haben bei öfteren Eindrehen und Lösen erfahrungsgemäss kein langes Leben. Bei Teilen für so einen Baukasten, die ja mehrfach verwendbar sein sollen, würde ich mir die Anwendung von Innengewinden sehr gut überlegen.
Ja, verstehe. Ich dachte tatsächlich an Innengewinde, wobei es mir dabei aber weniger darum geht Aluminiumelemente miteinander zu verschrauben, bzw. mir spätestens anhand Deiner Ausführungen klar wird, das das nicht zu empfehlen ist.

Sondern ich dachte dabei primär an Stellschrauben, wie in dem Bohrhilfe-Jig im Bild etwas weiter oben zwei Stück davon (die zu lang sind) zu sehen sind. Im Inneren der Bohrhilfe befindet sich ein Teflon-Streifen, der mit den anderen drei Schrauben an den Enden und in der Mitte fixiert ist. In den Bereichen drücken nun die Stellschrauben dagegen, so dass sich der Streifen ganz minimal durchbiegt und somit genutzt werden kann, um das Spiel des Winkelprofils innerhalb der Bohrhilfe einzustellen, bzw. genauergesagt, da sich der gleiche Mechanismus auch auf der anderen Seite befindet, der zu bohrende Gegenstand damit minimal in die eine oder andere Richtung aus der Mitte bewegt werden kann. Das Ganze sollte dazu dienen eine möglichst genaue Einstellung der Mitte für die Bohrung vornehmen zu können. In diesem Fall. In anderen Fällen, wo nach einem ähnlichen Prinzip eine Art Gleitlager gebaut wird, könnte man damit das Spiel des Lagers einstellen.
Zumal Du bei den bisher definierten Bauteilen und Gewinde M4 gegen gängige Konstruktionsregeln verstösst !
Als gängige Mindest-Einschraublänge bei Innengewinden in Stahl gilt 0,8xD. Also 3,2mm bei M4
Bei Innengewinden in Aluminium liegt der Richtwert bei 1,2-1,4xD, und so dick ist keins Deiner Bauteile.
OK, das wusste ich nicht.
Aber vielleicht hast Du ja eine bestimmte Anwendung im Sinn für diese kurzen Schrauben, und verrätst sie mir ;)
Ja. Einmal die just beschriebene als Stellschraube, und zum andern die Befestigung eines kleineren und leichteren Elements, wie es etwa hier zu sehen ist:

http://www.flickr.com/photos/40642599@N07/4184420342/

Da hier die Schraube in das Teflonelement versenkt ist, reduziert sich die .. ähm ... Klemmlänge (?) und verbessert sich das Verhältnis zur Einschraubtiefe.

Also, das war so in etwa, was ich dabei im Kopf hatte. Aber nichtsdestotrotz hast Du schon recht damit, diesen Posten zu hinterfragen, denn selbst wenn man es für diese Art von Anwendung nehmen wollte, gäbe es dabei einige "Abers":

1. Es würde anstatt ins Basis-Set wohl eher ins Lineartrieb-Set gehören.

2. Man bräuchte nicht gleich 200 Stck. davon

3. Sofern man die Standardlöcher für das Innengewinde verwenden möchte stimmt die Schraubengröße nicht, sondern müsste wohl eher M5 sein.

Ich werde diese Schraubengröße also aus dem Basis-Set wieder entfernen.

Insbesondere letzterer Punkt bringt mich aber bei dieser Gelegenheit auf eine Frage, zu der ich gerne Deine Meinung wüsste:

Ich hatte die Schraubenlöcher ursprünglich auf 4mm gesetzt. Als ich neulich aber mal einen ähnlichen Anwendungsfall hatte hab ich gemerkt das es besser ist, wenn die Schraube noch etwas Spiel hat, daraufhin hab ich das auf 4.5mm geändert. An anderer Stelle wurde mal die Frage aufgeworfen, ob 4.5mm oder 4.2mm das bessere Maß sei. Ich würde intuitiv 4.5mm sagen, zum einen aus pragamatischem Grund, weil man eher nen 4.5er Bohrer zuhause hat als nen 4,2er ;) zum anderen aber auch, weil ich glaube, das 4.2mm immernoch recht eng wäre insbesondere wenn man öfter mal Teile zusammen und wieder auseinander baut. Was meinst Du dazu ?

Gruss, Oliver
--- Man wächst nur, indem man etwas zuende bringt und etwas anderes beginnt ---

Mein Blog: http://makeable.de
OpenEcoLab-Charta: http://openecolab.de

Tony Ford
Beiträge: 455
Registriert: Di 5. Feb 2013, 21:20
Wohnort: bei Dresden
Kontaktdaten:

Re: Basis-Set Strukturelemente

Beitrag von Tony Ford » Di 5. Mär 2013, 22:56

@Oliver

Mir ist schon klar, dass dies nicht ganz billig ist, dafür ist aber auch die Qualität und Robustheit, sowie Weiterverwendung sehr viel werthaltiger.

Wenn ich wieder bei meinem Badetuchständer bin, so würde ich für einen solchen Ständer ca. 150€ zahlen müssen, wenn ich etwas langlebiges möchte.
Wenn ich für den Selbstbau vielleicht 100€ zahlen könnte, wäre dies eine enorme Verbesserung. Und für einen Badeständer braucht man so viel Teile nicht, einen Sockel, vielleicht zwei Winkel und Gestänge.
Des Weiteren hätte es einen weiteren Vorteil, denn ich könnte wenn ich den Badetuchständer nicht mehr brauche, einfach wieder demontieren und die Teile anderweitig verwenden oder gegen andere Teile eintauschen.

TF

Bastelmike
Beiträge: 98
Registriert: Mo 25. Jun 2012, 19:51

Re: Basis-Set Strukturelemente

Beitrag von Bastelmike » Di 5. Mär 2013, 23:07

case hat geschrieben:Insbesondere letzterer Punkt bringt mich aber bei dieser Gelegenheit auf eine Frage, zu der ich gerne Deine Meinung wüsste:

Ich hatte die Schraubenlöcher ursprünglich auf 4mm gesetzt. Als ich neulich aber mal einen ähnlichen Anwendungsfall hatte hab ich gemerkt das es besser ist, wenn die Schraube noch etwas Spiel hat, daraufhin hab ich das auf 4.5mm geändert. An anderer Stelle wurde mal die Frage aufgeworfen, ob 4.5mm oder 4.2mm das bessere Maß sei. Ich würde intuitiv 4.5mm sagen, zum einen aus pragamatischem Grund, weil man eher nen 4.5er Bohrer zuhause hat als nen 4,2er ;) zum anderen aber auch, weil ich glaube, das 4.2mm immernoch recht eng wäre insbesondere wenn man öfter mal Teile zusammen und wieder auseinander baut. Was meinst Du dazu ?

Gruss, Oliver
Hallo Oliver,

nur zu dem Punkt kurze klare antwort. Bei Schrauben M4 bohren nur blutige Amateure 4,0mm. Zur Grösse der Bohrung gibt es aber eine klare DIN Norm, DIN ISO 273. Darin werden die Toleranzklassen fein, mittel und grob unterschieden.
Fein Ø4,2 mm
Mittel Ø4,5 mm
Grob Ø4,8 mm

Die meist verwendete Toleranzklasse im Maschinenbau dürfte eindeutig mittel sein. Grob wird verwendet wenn vor allem bei grossen Abständen der Schraubenlöcher mit erheblichen Abweichungen bei den Lochabständen gerechnet wird.
Und fein, ich hab es nochkaum auf einer Zeichnung gesehen, vermutlich eher was für Feinwerktechnik und Raumfahrt. Und in einem Bereich, wo auch Amateure mitspielen (Entschuldigung ! :oops: ) sollte man fein auf keinen Fall verwenden, würde ich meinen.

Hoffe, das hat die Sache für Dich geklärt, ichwünsch Dir noch einen schönen Abend.

Mike

Benutzeravatar
case
Beiträge: 733
Registriert: Mi 13. Jun 2012, 01:12

Re: Basis-Set Strukturelemente

Beitrag von case » Mi 6. Mär 2013, 00:09

Hi Sebastian und Mike,
Tony Ford hat geschrieben: U.a. könnte man dann eine Anleitung hier rein stellen und es Open-Source zur Verfügung stellen, so dass sich Andere ihren Badetuchhalter ebenfalls selbst bauen können.
...
Will ich dann die Teile zu etwas zusammen bauen bzw. etwas konstruieren, so lade ich dann die Teile im CAD-Format und kann dann damit loslegen und mir z.B. den Handtuchhalter konstruieren.
Habe ich meinen Handtuchhalter konstruiert, stelle ich dieses Konstrukt zur Optimierung hier vor und ist es optimiert, so könnte man sowas dann ebenfalls in den Katalog aufnehmen oder als Katalogzusatz anbieten. Quasi wie beim kleinen Metallbaukasten, bei dem man die verschiedenen Konstrukte Auto, Flugzeug, Schaukel, usw. eben daraus bauen kann.
Das ist genau meine Intention, wobei mir persönlich und insbesondere im OSE-Umfeld eher Anwendungen wie z.B. eine Solar-Nachführung etwas attraktiver erscheinen als ein Badetuchhalter ;) ;) Aber ... who cares ...grundsätzlich kann natürlich jeder damit bauen was er möchte.

Und er kann übrigens auch, wenn die bisher definierten Teile nicht ausreichend oder geeignet sind, auch jederzeit weitere Teile definieren und neue Themen-Sets ergänzen. Es muss auch nicht zwingend Aluminium sein, theoretisch kann man auch einen gelochten Stahlträger definieren. Wird dann allerdings vielleicht etwas schwieriger, dafür eine gute Selbstbauanleitung zu schreiben ;)

Aber nochmal zurück zu dem Katalog, oder nennen wir es mal Beispielesammlung: Ich bin der festen Überzeugung das vor allem solche Art von Bauanleitungen diesem Projekt zum Durchbruch verhelfen werden, ganz einfach weil sich dann erst mehr Menschen den konkreten Nutzwert des UniProKits so richtig vorstellen können.
Soweit so gut habe ich jetzt die dafür notwendigen Teile und Konstruktionsanleitung.
Nun stehe ich vor dem Problem, woher die Teile nehmen?
Es gibt da mehrere Möglichkeiten.

Die erste und wichtigste ist selber machen. Es ist für mich ein ganz wichtiger Teil dieses Projekts, hierfür Mittel und Wege zu beschreiben, sprich Herstellungsanleitungen. Für spezielle Teile, wo das absolut nicht geht oder völlig unwirtschaftlich ist, müssen zumindest Bezugsquellen zum Kauf angegeben sein. Aber es wäre schön, wenn das eher die Ausnahme als die Regel werden würde.

Beim selbermachen wiederum kann es unterschiedliche Wege geben.

Ein Weg wäre, um mal bei den Lochwinkeln als Beispiel zu bleiben, der Selbstbau eines Automaten oder einer Maschine. Dies wäre das Mittel der Wahl, wenn man größere Mengen benötigt.

Darüberhinaus sollten aber auch, wenn möglich, einfachere Wege, also sozusagen zur Herstellung von Hand, mit einfachen Bohrhilfen und dergleichen, beschrieben werden.

Wenn sich jemand die Mühe macht, einen Automaten zu bauen, dann kann er die hergestellten Teile natürlich auch Dritten zum Kauf anbieten, welche vielleicht nicht die Mittel, die Zeit, oder die Lust dazu haben. Beim Reprap-Projekt funktioniert das recht gut, da gibts z.B. etliche Leute, die eine eigene Steuerelektronik entwickelt haben und diese dann feilbieten, sei es als Platine, als Bausatz oder als Fertigteil.

Nochmal zurück zu dem Automaten: Aus meiner Sicht ist ein Bohrautomat für die Aluprofile das erste und wichtigste Beispielobjekt, welches ich mit dem UniproKit realisieren werde. Ich bezeichne das auch als "Hello-World-Device", da es m.E. als Referenzmodell sehr gut geeignet ist und natürlich auch, weil es zur Selbstherstellung dringend benötigt wird.

Prinzipiell sollte es also möglich sein, sich mit dem UniproKit so einen Bohrautomaten zu bauen, allerdings haben wir hier ein kleines Henne-Ei-Problem: Um den Bohrautomaten zu bauen brauch ich ein fertiges UniproKit, aber um das zu erstellen brauche ich den Bohrautomaten ;)

Die Lösung für dieses Problem ist aus meiner Sicht etwas, das sich ebenfalls beim Reprap-Projekt gut bewährt hat, nämlich die Idee eines Bootstrap-Devices, welches dort auch als "RepStrap" bezeichnet wird.

Konkret sieht das dort so aus: Man baut sich mit primitiven Mitteln, also etwa aus Holz und mit billigen Schubladenrollauszügen ein erstes, in Bezug auf Präzision und dauerhafte Haltbarkeit nicht besonders gutes Gerät, halt den RepStrap. Damit wiederum lassen sich zumindest schonmal die ersten benötigten Plastikteile für einen richtigen Reprap drucken. Diesen baut man sich dann und verwendet dazu vom Repstrap die teuren Teile wie Steuerelektronik, Steppermotoren, Zahnriemen usw. wieder. Übrig bleiben ein paar Stücke Holz und die Rollauszüge, welche aber insgesamt nicht viel gekostet haben (und vielleicht noch anderswo Verwendung finden). Alternativ gäbe es natürlich auch noch die Möglichkeit, das man jemand kennt, der einem die Plastikteile für einen Reprap druckt.

Soweit die Theorie. Für mich sieht der Fahrplan jetzt konkret so aus:

Ich bin gerade dabei, eine Steuerelektronik für den Bohrautomaten zu bauen. Das ist eine Sache die ich vor drei Jahren mal angefangen hatte ;) und die dann zwischenzeitlich in der Schublade lag. Aber zumindest habe ich alle wichtigen Komponenten wie Steppermotoren, Treiber dafür, Opto-Endstops und Material für das Mainboard schon parat. Und das Ding selbst ist auch schon ziemlich weit fortgeschritten, d.h., es ist ein arges Strickwerk (ich habs auf einseitiger Lochrasterplatine gemacht ;)) und momentan versuche ich, das alles irgendwie ans laufen zu bringen und etwaige Fehler zu debuggen. Sobald ich halbwegs sicher bin, das das tatsächlich jemals laufen wird, werd ich Euch hier mal ein Foto davon reinstellen. Eine Beschreibung davon, incl. Schaltplan und Layout könnt Ihr hier finden: http://forums.reprap.org/read.php?35,51935,page=2

OK. Sollte das Teil also funktionieren, würde ich mir damit einen repstrap-artigen Bohrautomat bauen. Damit könnte ich dann meine Profile bohren, vielleicht noch nicht in der besten Präzision, aber wenn ich möchte, kann ich mir ja mit Hilfe dieser Generation1-Teile einen schon deutlich präziseren Bohrautomaten bauen. Tja, und ab dann wäre das Henne-Ei-Problem gelöst. ;)

Gut, soweit meine kleinen Phantasien, versprechen und garantieren tu ich erstmal nix, aber das ist zumindest der Weg, den ich anstrebe, ... und der im übrigen noch weiter führt.

Denn der Bohrautomat wäre ja im Grund nichts anderes als ein kartesischer Roboter, den an auch für andere Dinge benutzen kann, wie etwa dem fräsen und bohren von Platinen und dem drucken von 3D-Teilen, beides sind Anwendungen, die auch im GVCs definiert sind.

Oder auch bei uns, vergleiche hierzu: http://wiki.opensourceecology.de/CNC_Circuit_Mill

Aber, und jetzt kommt der eigentliche Knackpunkt, mit einem 3D-Drucker kann man auch noch andere Sachen machen:

1. Man kann weitere Teile für weitere UniproKit-Sets drucken. Ich denke da z.B. an Zahnräder, Pulleys, usw. OK, ich gebe zu das Plastikteile sicher nicht die gleiche Stabilität wie Stahlteile haben, aber das kann ja jeder im Rahmen seiner Anwendung selbst entscheiden, ob ein Plastikzahnrad genügt, oder ob er eines aus Stahl benötigt. Einen Eindruck davon, was so alles an Teilen möglich ist und wie stabil die jeweils erscheinen mögen, kann man sich auf Thingiverse verschaffen. manches dort ist Quatsch und Spielerei, aber vieles macht durchaus einen brauchbaren Eindruck.

2. Und damit schliesst sich jetzt der Kreis zu dem Oben gesagten: Man kann sich damit super gut Schablonen erstellen, mit deren Hilfe man z.B. die Aluprofile präzise ankörnen kann.

D.h., für den oben beschriebenen Weg der manuellen Herstellung würde sich somit nun die Möglichkeit eröffnen, mittels solcher Schablonen auf den Profilen Markierungspunkte anzukörnen. Im nächsten Schritt könnten diese dann "freihändig" auf einer Ständerbohrmaschine mit einem Zentrierbohrer angebohrt und danach mit einem normalen Bohrer durchgebohrt werden.

Das ist bislang nur Theorie, ich hab das noch nicht live probiert, aber so stelle ich mir zumindest theoretisch vor, wie man auf einfachem Wege halbwegs genaue Löcher in die Profile bekommt. Vielleicht kann Mike etwas dazu sagen wie realistisch diese Vorgehensweise ist.

Falls das so ginge hätte der Normaluser jedenfalls zwei Möglichkeiten um an die Start-Teile zu kommen: Entweder er kauft sie sich und zahlt etwas mehr dafür, oder aber er kauft sich nur die Schablonen für kleines Geld und steckt stattdessen mehr an Eigenarbeit darein.

Mike schrieb:
Ich will Euch jetzt nicht den Enthusiasmus nehmen, aber ganz billig werden diese Teile nicht werden - es sei denn in Grosserienfertigung auf spezialisierten Automaten.
Ich hab ´mal eine sehr GROBE Kalkulation erstellt für den Alu-Winkel 20x20x3mm, 80mm lang.
Also für 70€ würd ich jemand 20 Stück davon herstellen. Und dabei hab ich keine Stundensätze von Maschinenfabriken angesetzt, sondern deutlich niedriger. Halt ein akzeptabler Stundenlohn für mich, und Kosten für Werkzeuge, Maschinen, Strom etc. Und 2-3 Arbeitstunden muss man dafür rechnen ohne Automaten.
Immerhin muss man bei solchen Stückzahlen ja auch schon Lehren zum Bohren etc. erst herstellen.
Deswegen sollte wer hat und wer kann, d.h., wer die Mittel dazu hat, sich lieber auf einen Automaten einschiessen. Ev. kann man sich hierbei ja ergänzen und der eine baut diesen Automaten und der andere jenen und man tauscht sich mit den Teilen untereinander aus. Sobald man dann alle benötigten Teile zusammen hat, kann man sich damit dann auch die noch fehlenden Automaten bauen. Alles wohlgemerkt unter der Perspektive größerer Stückzahlen. Wer eh nur einen einzigen Satz für sich selbst benötigt kann es halt auch mit den Plastikschablonen und entsprechendem Arbeitsaufwand selbst machen.

OK, soviel erst mal dazu.

Gruss, Oliver
--- Man wächst nur, indem man etwas zuende bringt und etwas anderes beginnt ---

Mein Blog: http://makeable.de
OpenEcoLab-Charta: http://openecolab.de

Tony Ford
Beiträge: 455
Registriert: Di 5. Feb 2013, 21:20
Wohnort: bei Dresden
Kontaktdaten:

Re: Basis-Set Strukturelemente

Beitrag von Tony Ford » Mi 6. Mär 2013, 12:26

Oliver, dies klingt für den Hobbyhandwerker und Bastler sehr interessant und praktikabel, doch was soll Beispielsweise eine Alleinstehende Frau in einer kleinen Wohnung tun, welche vielleicht geradeso einen einfachen Werkzeugkoffer und einfache Handbohrmaschine hat.

Was ich damit sagen will ist, dass wenn man sowas massentauglich machen will, die Selbstherstellung eigentlich keine Lösung sein kann.

D.h. man wird wohl oder übel ein Netz aus regionalen Bezugsquellen und Hersteller bzw. Hobbybastler aufbauen müssen.
Jene Bezugsquellen können dann hier gesucht und gefunden werden und wer will kann auch selbst Teile herstellen und regional anbieten.

Naja und die Sache mit dem Automaten und Jig, hierfür würde ich einfach ein erstes Kit erstellen, damit ein zweites und dieses zweite dann weitergeben, z.B. an die potenziell interessierten Anbieter (Bezugsquellen).
DIeses Jigs und Automaten kann man dann ebenfalls von einigen Bezugsquellen beziehen, welche sich auf die Herstellung dieser Dinge vielleicht sogar spezialisiert haben.

TF

Antworten