Schranke mit Knickarm?

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geometer
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Re: Schranke mit Knickarm?

Beitrag von geometer » 09 Jan 2021, 00:34

Hallo Rob,

ja, aber das Problem "skaliert nicht", wie man in der Wissenschaft sagt.

Ein Taster in der realen Schranke ist unwesentlich größer als der ft-Taster, die Schranke selbst aber um mehr als eine Größenordnung.

Ein Taster in der realen Schranke ist von den Kosten her absolut vernachlässigbar, im fischertechnik-Modell trägt er wesentlich zu den Kosten bei.

Soll heißen: Man kann mit ft die Wirklichkeit nur sehr selten maßstabsgetreu nachstellen. Mein persönliches Ziel wäre daher immer, ein gut funktionierendes Modell zu bauen, das das skalierte Problem löst, statt zu versuchen, die Lösung des Originalproblems zu skalieren. Aber da können die Geschmäcker gerne verschieden sein.

Viele Grüße

Thomas
fischertechnik-Roboter mit Arduino: https://youtu.be/GpBXRTh9SYY

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EstherM
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Re: Schranke mit Knickarm?

Beitrag von EstherM » 09 Jan 2021, 10:22

Hallo zusammen,
Die Mechanik der Knickschranke ist ja jetzt eigentlich klar. Wenn ich richtig verstanden habe, wird bei Geometers Modell (posting.php?mode=reply&f=37&t=6506#pr49209) die Schranke genau senkrecht gestellt. Das ist ja für die Funktion durchaus wichtig.

Jetzt geht es um die Steuerung:
- mit Schrankenwärterin, die den Motor anschaltet und wieder abschaltet, wenn sie sieht, das die Schranke die richtige Position erreicht hat. Immerhin braucht sie nicht mehr kurbeln.
- mit Transistor, der, wenn ich das richtig verstanden habe, den Strom über die Zeit integriert, und bei richtiger Kapazität die Schranke in die richtige Stellung bringt. Das ist technisch nicht besonder schwierig. Zu verstehen, wie das funktioniert, und warum, dürfte aber jüngere Kinder und andere Menschen ohne Grundkenntnisse der Elektronik überfordern.
- mit Controller, der so-und-so-lange den Motor laufen lässt. Die Länge muss an die Schranke angepasst werden und ist wahrscheinlich, wenn kein Encoder oder Schrittmotor verwendet wird, für "hoch" und "runter" unterschiedlich.
- mit 2 Tastern als Endabschalter, 1 für "oben", 1 für "unten". Sieht doof aus, weil die Taster im Verhältnis zur Schranke recht groß sind. Von der Logik her ist diese Lösung aber (für micht jedenfalls) am leichtesten verständlich. Die Abfrage kann über Relais oder über Controller erfolgen.

Um einen oder beide Taster einzusparen, wurden noch andere Lösungen vorgeschlagen. Elektromechanisch, mit Strommessung, usw. Um prinzipiell zu verstehen, wie eine Schranke mit Knickarm funktioniert, ist das aber alles nicht nötig. Es steht natürlich jedem frei, sich da beliebig naturgetreue, schöne, elegante, preiswerte, teuere, kompliziert zu beschaffende, oder sonst wie besondere Lösungen auszudenken.

Gruß
Esther

geometer
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Re: Schranke mit Knickarm?

Beitrag von geometer » 09 Jan 2021, 10:41

Hallo Esther,
EstherM hat geschrieben:
09 Jan 2021, 10:22
Hallo zusammen,
Die Mechanik der Knickschranke ist ja jetzt eigentlich klar. Wenn ich richtig verstanden habe, wird bei Geometers Modell (posting.php?mode=reply&f=37&t=6506#pr49209) die Schranke genau senkrecht gestellt. Das ist ja für die Funktion durchaus wichtig.
Ich würde das nicht als mein Modell bezeichnen. Dirk hat die Vorlage geliefert, ich habe nur die Vorschläge von Karl (Rutschkupplung) und H.A.R.R.Y. (Parallelogrammverschiebung) mit wenigen Teilen umgesetzt.

EstherM hat geschrieben:
09 Jan 2021, 10:22
Jetzt geht es um die Steuerung:
- mit Schrankenwärterin, die den Motor anschaltet und wieder abschaltet, wenn sie sieht, das die Schranke die richtige Position erreicht hat. Immerhin braucht sie nicht mehr kurbeln.
Wegen der Rutschkupplung braucht die Schrankenwärterin nicht aufzupassen. Sie kann den Motor sogar dauerhaft laufen lassen. Das ist nur Energieverschwendung. Getriebe und Motor werden kaum belastet.
- mit Kondensator, der, wenn ich das richtig verstanden habe, den Strom über die Zeit integriert, und bei richtiger Kapazität die Schranke in die richtige Stellung bringt. Das ist technisch nicht besonder schwierig. Zu verstehen, wie das funktioniert, und warum, dürfte aber jüngere Kinder und andere Menschen ohne Grundkenntnisse der Elektronik überfordern.
Einen Kondensator vom Konzept her zu verstehen, ist nicht wirklich schwierig (ein Transistor, eine Diode oder eine Spule sind viel schwieriger).
- mit Controller, der so-und-so-lange den Motor laufen lässt. Die Länge muss an die Schranke angepasst werden und ist wahrscheinlich, wenn kein Encoder oder Schrittmotor verwendet wird, für "hoch" und "runter" unterschiedlich.
Es ist eine Rutschkupplung eingebaut (Karls Vorschlag). Die Laufzeit ist daher vollkommen unkritisch.
- mit 2 Tastern als Endabschalter, 1 für "oben", 1 für "unten". Sieht doof aus, weil die Taster im Verhältnis zur Schranke recht groß sind. Von der Logik her ist diese Lösung aber (für micht jedenfalls) am leichtesten verständlich. Die Abfrage kann über Relais oder über Controller erfolgen.

Um nicht falsch verstanden zu werden: Endlagentaster sind oft klasse. Stefan hat tolle, rein elektromechanische Modelle mit Endlagentastern gebaut. Wenn man ein Hubgetriebe verwendet, sind sie meist sehr nützlich.

Ich ging bei diesem Modell davon aus, dass es von einem kleinen Controller in Abhängigkeit von einem heranfahrenden Fahrzeug und evtl. der zur Verfügung stehenden Plätze gesteuert wird. Da ist es sehr einfach, wenn nicht am einfachsten, einen kurzen Impuls zur Steuerung zu verwenden.

Viele Grüße

Thomas
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geometer
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Re: Schranke mit Knickarm?

Beitrag von geometer » 09 Jan 2021, 11:10

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DirkW
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Re: Schranke mit Knickarm?

Beitrag von DirkW » 09 Jan 2021, 12:16

Hallo Thomas,

tolle Umsetzung, die Idee mit der Rutschkupplung. :D

Gruß
Dirk

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Re: Schranke mit Knickarm?

Beitrag von fishfriend » 09 Jan 2021, 12:21

Hallo...
Der ein oder andere kennt es.
Dieses Modell setze ich seit ein paar Jahren auf Ausstellungen und in der Schule ein (vor Corona).
Daran können Kinder eine Ampel programmieren. In der Spur ist ein Taster den das Auto drückt und dann soll die Ampel schalten.
Ich habe nun die Schranke dahinter gesetzt. Man kann nun die Ampel mit der Schranke programmieren oder auch alleine.
Meine Schranke geht auch auf 90° hoch. Die Strebe läuft am Baustein vorbei. Das Auto geht auch am Taster vorbei.
Schranke1.jpg
Schranke1.jpg (70.3 KiB) 1127 mal betrachtet
Schranke2.jpg
Schranke2.jpg (59.26 KiB) 1127 mal betrachtet
Der Stopfen ist mit einer Riegelscheibe als Abstand vor die Strebe gesetzt.

Mit der Schaltnocke und einem (oder zwei) Taster "geht" es auch. Man muss aber Nachlaufzeit benutzen.
Die zwei Endschalter, wie nun im Modell, sind besser.
Mit freundlichen Grüßen
fishfriend
Holger Howey
PS Interface ist ein Arduino Uno mit Steuerung/Programmierung über RoboPro.

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Dirk Fox
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Re: Schranke mit Knickarm?

Beitrag von Dirk Fox » 10 Jan 2021, 10:32

Hallo Holger,

ein sehr schönes Modell. Ähnelt meinem Lernmodell, ist Dir aber deutlich kompakter gelungen.
Ich verwende außerdem noch eine Lichtschranke und ein Blinklicht, damit die Schranke nicht zu früh schließt und vor dem Öffnen und Schließen der Schranke gewarnt wird...

Beste Grüße,
Dirk

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Re: Schranke mit Knickarm?

Beitrag von EstherM » 10 Jan 2021, 11:57

Hallo zusammen,

hallo Holger,
fishfriend hat geschrieben:
09 Jan 2021, 12:21
Dieses Modell setze ich seit ein paar Jahren auf Ausstellungen und in der Schule ein (vor Corona).
Ein schönes Modell! Da hat man ja alle Möglichkeiten: wenn die Schranke am Anschlag ist, geht der Motor aus und die Ampel wird grün.

Hallo Thomas,
geometer hat geschrieben:
09 Jan 2021, 10:41
Einen Kondensator vom Konzept her zu verstehen, ist nicht wirklich schwierig (ein Transistor, eine Diode oder eine Spule sind viel schwieriger).
Ich stimme Dir zu, dass ein Kondensator nicht so wirklich schwierig zu verstehen ist. Wenn ich mir aber zum Beispiel Holgers Modell angucke und eine Gruppe von Kindern in einer Robotics-AG, dann würde ich jetzt eher nicht noch einen Kondesator erklären wollen. "Wenn Taster1 gedrückt dann...", halte ich für noch einfacher zu verstehen. Außerdem haben die Meisten ft-ler wohl einen Taster zur Hand, aber keinen passenden Kondensator. Ich stimme aber voll zu, dass Elektronik ein spannendes Thema ist, und viele Modelle elektronisch oder elektromechanisch gesteuert werden könnten und keinen Controller bräuchten.

Wir sehen, dass es x verschiedene Möglichkeiten gibt, die Schranke anzusteuern.

Gruß
Esther

geometer
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Re: Schranke mit Knickarm?

Beitrag von geometer » 10 Jan 2021, 14:12

Liebe Esther,

ich möchte hier ganz bestimmt niemandem ein Schönheitsideal aufzwingen, nur weil mein eigenes die Endlagentaster bei dieser Schranke nicht wirklich mitmachen möchte. Für mich ist die Schranke ein ideales Modell zur Impulssteuerung.

Nur noch einmal zur Klarstellung: Der Kondensator war von Rudi zur Steuerung der Schranke OHNE Controller gedacht. Wenn man einen Controller einsetzt, braucht man keinen Kondensator. Die Logik ist dann "Ist Taster1 (Auto fährt vor) gedrückt, gib einen Impuls von 0,5 sec." usw.

Viele Grüße und viel Spaß mit dem Modell - egal, ob mit oder ohne Controller oder mit oder ohne Endlagentaster!

Thomas
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Dirk Fox
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Re: Schranke mit Knickarm?

Beitrag von Dirk Fox » 10 Jan 2021, 20:24

Hallo zusammen,

die Diskussion zeigt doch wunderbar, dass es nicht "das richtige" (oder "beste") Modell gibt, sondern die Bewertung davon abhängt, zu welchem Zweck oder mit welchem Ziel es konstruiert wird. Die Schranke ist m.E. ein sehr gutes Beispiel dafür, dass man mit *einer* Modellidee viele verschiedene Ziele oder Zwecke verfolgen kann. Wenn ich mal ausblende, dass wir alle vermutlich vor allem aus Spaß konstruieren und gerne etwas dazulernen, gibt es auch mehrere (informations-)technische Zusammenhänge, die sich mit der Schranke als Lehr-/Lernmodell hervorragend veranschaulichen lassen, wie:

- mechanisch: Rutschkupplung, Knickmechanismus (dafür ist Thomas Modell ein sehr gutes Beispiel)
- elektromechanisch: Motorsteuerung mit Endlagenschaltung (siehe Stefans oben zitierte ft:pedia-Beiträge)
- elektronisch: Kondensator (siehe den Vorschlag von Rüdiger)
- informatisch: Steuerung (siehe Holgers schönes Modell)

Es ist eben eine große Stärke des fischertechnik-Systems, dass man vieles davon mit "Bordmitteln" umsetzen kann - und wenn nicht, dass es sich mit geringen Kosten ergänzen und so realisieren lässt.

Beste Grüße,
Dirk

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bertbln
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Re: Schranke mit Knickarm?

Beitrag von bertbln » 14 Feb 2021, 11:08

Hallo zusammen,

habe mich auch mit dem Knickarm-Virus angesteckt... Hier meine beiden Varianten:

https://youtu.be/8VfbQ8j_SiM entspricht im wesentlichen demAusgangsmodell
https://youtu.be/wz450vN21ig Statik-Version mit Lichtschranken, 'Kartenleser' und Signalgeber

SInd meine ersten Videos, also noch Verbesserungspotential vorhanden :o

Und ja, es sind Modelle für 'left hand traffic' ;-)

Viel Spaß
Arnulf

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Re: Schranke mit Knickarm?

Beitrag von steffalk » 14 Feb 2021, 13:06

Tach auch!

Die Statikstrebenversion gefällt mir! Wunderbar minimalistisch (von den Millionen Transistoren im Modell mal abgesehen) :-)

Gruß,
Stefan

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