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Jul 14, 2023

Die Bsides: Weitere kuriose Verwendungsmöglichkeiten von Off

Standardteile auf Lager sind die Blöcke, aus denen wir mechanische Teile bauen

Standardteile auf Lager sind die Bausteine, aus denen wir mechanische Projekte bauen. Und obwohl viele Teile einen bestimmten Verwendungszweck haben, genieße ich es, sie auf eine Weise wiederzuverwenden, die ihren ursprünglichen Zweck in Frage stellt und gleichzeitig die Einschränkungen ihrer Konstruktion respektiert. Aufbauend auf meinem Stück vom letzten Mal möchte ich Ihre mechanische Hacking-Palette um vier weitere Möglichkeiten erweitern, wie wir einige bekannte Standardteile wiederverwenden können.

Viele von uns verwenden Gummi-O-Ringe als luftdichte Dichtungen zwischen statischen oder beweglichen Teilen. Ihre elastischen und griffigen Eigenschaften ermöglichen ihnen aber auch an anderen Stellen mit abnehmbaren Bauteilen ein zweites Leben.

Bei meiner Werkzeugwechselmaschine Jubilee stieß ich schnell auf das Problem, ungenutzte Werkzeuge an ihren Parkpfosten zu befestigen, ohne dass die Gefahr besteht, dass sie herausfallen. Während ein Werkzeug verwendet wird, müssen die verbleibenden unbenutzten Werkzeuge an einem festen Ort stehen, damit der Schlitten der Maschine sie später aufnehmen kann. Erschwerend kommt hinzu, dass die Bewegungsplattform erhebliche Vibrationen erzeugt und unbenutzte Werkzeuge, die nicht gesichert sind, leicht herausrutschen.

Ich habe viele Hersteller von Werkzeugwechslern gesehen, die sich in diesem Fall für Magnete entschieden haben. Sie sind ziemlich kompakt und Sie platzieren einfach einen auf dem Werkzeug und einen anderen auf dem entsprechenden Parkpfosten. In meinem Fall habe ich mich jedoch stattdessen für O-Ringe entschieden. Hier verwende ich sie, um eine gewisse Vorspannung auszuüben, die den Werkzeugkörper an den Metallstiften seines Parkpfostens befestigt. Das Ergebnis ist, dass die Werkzeuge mit einem geringen, zufriedenstellenden Kraftaufwand an ihren Platz gleiten und auch dann fixiert bleiben, wenn die Maschine vibriert.

O-Ringe haben den kleinen Nachteil, dass ihre Leistung etwas von der Genauigkeit des 3D-Druckers abhängen kann, der zum Drucken des Teils verwendet wird, in das sie eingebaut werden. Bei meinen ersten Versuchen war die Passform zu eng. In anderen auch verlieren. Wenn Sie sich in solchen Fällen befinden, lieber Leser, wissen Sie, dass zwei schnelle Lösungen darin bestehen, (a) das Material von Neopren auf Silikon zu wechseln und (b) eine kleine Menge Fett auf die Parkpfostenstifte aufzutragen.

Insgesamt habe ich festgestellt, dass diese Lösung eine zuverlässige Alternative zu Magneten ist, ganz zu schweigen davon, dass sie weit verbreitet und dennoch kostengünstig ist.

Axiallager bestehen oft aus drei Teilen, d. h. aus einem Satz Stahlkugeln, die in einem Haltering befestigt sind, und zwei Unterlegscheiben, die diesen dazwischen legen. Bei den meisten meiner beruflichen und unprofessionellen Angelegenheiten beginne ich normalerweise damit, den Katalog von Torque Transmission durchzusehen. Aber da ich mir gelegentlich immer wieder wünschte, ich könnte die Größe meiner Drucklager anpassen, und da bei McMaster-Carr Ersatzkugeln erhältlich sind, habe ich schließlich versucht, meine eigenen zu rollen – mit bescheidenem Erfolg!

Dazu habe ich zunächst den mittleren Haltering aus Acetal (auch bekannt als Delrin) lasergeschnitten, einem meiner Lieblingsmaterialien für die Prototypenherstellung. Sowohl die geringe Reibung als auch die sauberen Laserschnittkanten machen es zu einer guten Wahl für diese Anwendung. Nachdem ich mit dem Lochdurchmesser herumgespielt hatte, um die Kugeln unterzubringen, fand ich eine Größe, bei der jede Kugel kaum durch den Boden des Rings ragte, ohne herauszufallen. Dieser Trick ist auf die Schnittfuge des Laserstrahls zurückzuführen, die einen leichten Winkel an der Schnittkante erzeugt und dafür sorgt, dass jede Kugel in einem Loch sitzt, das beim Heranzoomen eher einem Kegel ähnelt.

Für die Unterlegscheiben habe ich Misumis Katalog nach dicken Stahl-Unterlegscheiben durchsucht. Zusammengenommen gibt mir dieser Ansatz viel mehr Flexibilität beim Erwerb von Axiallagern in nahezu beliebigen Größen.

Dieser Ansatz hat einige Nachteile. Das mit Abstand größte Problem besteht darin, dass ein trauriger, mit einer Pinzette ausgestatteter Mensch manuell eine Lagerkugel in jedes Loch laden muss – eine möglicherweise mühsame Aufgabe für winzige Kugeln, die nur allzu gerne Ihren Fingernägeln entkommen und zum nächsten rennen Flur, nie wieder zu sehen. Das andere Problem ist, dass die von mir gewählten Edelstahl-Unterlegscheiben einfach nicht so hart sind wie die Rockwell 60-Unterlegscheiben aus gehärtetem Stahl, die in den kommerziellen Teilen verwendet werden. Das Ergebnis ist, dass die Lagerkugeln einen kleinen, kreisförmigen Kanal in den Passring verschleißen. Für Anwendungen, die keiner hohen Belastung ausgesetzt sind, stellt dies jedoch kein großes Problem dar.

Heutzutage halte ich diesen gesamten Ansatz gerne für eine schlechte Idee – außer wenn das nicht der Fall ist! Durch die Erstellung eigener Käfige haben Sie die Flexibilität, den Innen- und Außenlochdurchmesser zu definieren. Und für den Prototypenbau eines einmaligen Systems greife ich vielleicht noch einmal zu diesem Trick.

Das Fotografieren mit dem Tischmikroskop stellt zunächst die Herausforderung dar, Ihre kleinen Motive mit ausreichend Licht auszuleuchten. Manchmal verfügt das Mikroskop über eine eigene Lichtquelle. In anderen Fällen können Sie einen Ringlichtaufsatz wie diesen bei Aliexpress kaufen. Leider gibt es diese Lichtringe nicht immer in den Größen, die Sie benötigen. Und wenn Sie mit ungewöhnlich großen Objektiven arbeiten, brauchen Sie manchmal einfach etwas Individuelles.

In solchen Fällen war ich versucht, KiCAD zu starten und eine benutzerdefinierte LED-Ringplatine zu erstellen. Aber obwohl das auf jeden Fall funktioniert, fragt mich die Stimme in meinem Hinterkopf immer wieder: Gibt es nicht einen einfacheren Weg, das zu machen? Nachdem ich den Gedanken in meinem Hinterkopf brodeln ließ, fand ich eine Antwort: seitlich emittierende COB-LED-Streifen.

Für diese Art von Anwendung sind diese LED-Leuchten nahezu perfekt. Zum einen sind sie äußerst flexibel und passen in sehr kleine Durchmesser. Sie können auch auf die gewünschte Länge zugeschnitten werden, sodass Sie viel Flexibilität bei der Größe haben, die Sie benötigen. Und mit der selbstklebenden Rückseite können Sie die Länge einfach abziehen und auf den zylindrischen Körper kleben, den Sie beleuchten möchten.

Am Ende habe ich diesen Trick beim „Kamera-Inspektionstool“ von Jubilee angewendet. Das Ergebnis funktioniert perfekt für diese Art von platzbeschränktem Aufbau.

Erwähnenswert ist, dass der Kleber auf der Rückseite dieses LED-Streifens nicht so begeistert davon ist, ihn in sehr kleine Durchmesser zu rollen. Aber in solchen Fällen können Sie für zusätzliche Sicherheit jederzeit zu einem Kabelbinder greifen. Und, lieber Leser, wenn Sie überzeugt sind, dass ein solider LED-Ring immer noch besser zu Ihren Bedürfnissen passt, lade ich Sie ein, auch „Angel Eye“-LED-Scheinwerfer bei Aliexpress in Betracht zu ziehen.

Gelegentlich bringt meine Gewohnheit, nach Feierabend im Internet zu surfen und Ersatzteilkataloge zu durchforsten, einige aufschlussreiche Ergebnisse zu Tage. Kürzlich habe ich nahtlose Edelstahlrohre entdeckt. Hierbei handelt es sich um hohle Edelstahlrohre, die in einer breiten Palette von Innen-/Außendurchmesserkombinationen erhältlich sind. Als ich sie sah, kam mir sofort die Fantasie, sie als grobe Linearführungen zu verwenden. Und in Kombination mit dem richtigen ergänzenden Teil stellt sich heraus, dass sie für diesen Zweck überraschend gut funktionieren.

Ich habe selbst festgestellt, dass die Toleranzen der 8-Millimeter-Rohre einfach nicht gut genug sind, um einfach ein LM8UU-Linearlager anzubringen. Einige Rohre funktionierten, andere waren einfach zu groß, um in das Lager zu passen. Allerdings bieten Drylin LM8UU-Buchsen eine gute Lösung für Stangen mit einem weniger klar definierten Außendurchmesser. Diese Buchsen werden als gleitender Ersatz für Rollenlager verkauft. Sie bestehen aus einem besonders reibungsarmen Kunststoff und werden mit leicht übergroßen Innendurchmessern verkauft. Um sie zu installieren, muss man sie mit genau der richtigen Kraft festziehen, damit die Buchse reibungslos entlang der Stange gleitet, ohne zu klemmen oder zu wackeln. Aufgrund dieser Installationseigenschaft eignen sie sich perfekt für die Kombination mit diesen Röhren. Sie passen einfach die Klemmkräfte an, bis der Aufbau reibungslos gleitet.

Im Gegensatz zu gehärteten Stahlstäben sind diese Hohlrohre extrem leicht – nur 25 Gramm pro 150 Millimeter Rohrlänge. Diese Rohre lassen sich auch einfach mit Handwerkzeugen auf die gewünschte Länge zuschneiden. Hier schneidet ein handgeführter Rohrschneider diese Standardrohre einfach auf die gewünschte Größe zu.

Für meine Testanwendung habe ich einen Spritzenkopf für Jubilee gebastelt. Hier wird ein Gleitstück am Kolben einer typischen 10-cm³-Spritze befestigt und von einer motorbetriebenen Leitspindel betätigt. Insgesamt funktioniert das Setup für diese Art von Anwendung mit geringer Präzision sehr gut. Ich werde diesen Trick auf jeden Fall in einer meiner Taschen behalten, und ich hoffe, dass Sie das auch tun.

Damit ist diese B-Seiten-Präsentation vorerst abgeschlossen. Ich hoffe, dass diese Runde der „Phonik“ von Lagerteilen Sie dazu bringt, nach neuen Möglichkeiten zu suchen, wie wir alltägliche Lagerteile wiederverwenden können. Und wenn Sie etwas Cleveres finden, geben Sie uns doch einen Tipp!