Schalter im Nockenschalter-Stil mit modernem Innenleben
Die Werkstatt des Makerspace Erfurt sollte einen Schalter bekommen, an dem man Bequem den Status zwischen Makerspace Werkstatt geöffnet und geschlossen umschalten kann.
Ich habe den Vorschlag gemacht, das Teil wie einen alten elektrischen Nockenschalter zu basteln, nur noch etwas toller.^^
Der Vorschlag wurde angenommen also habe ich mich ans Werk gemacht, die Idee umzusetzen.
Für irgendwann mal später hat der Schalter 3 Schalterstellungen, um noch einen dritten Status zu signalisieren (gedacht war: Werkstatt ist zwar gerade noch offen, aber schließt gleich, es lohnt sich nicht sich noch auf den weg zu machen).
Als Vorbild diente ein Nockenschalter mit querliegender Nockenwelle. Nun, wie macht man das am besten? Ganz einfach, genauso wie im Original.
Links durchs Loch wird eine Welle gesteckt, die Nockenscheiben und eine Rastscheibe sowie eine Drehwinkelbegrenzung montiert bekommt, die Schaltnocken werden der Einfachheit halber mit fertigen kleinen Mikroschaltern abgetastet.
Ich habe extra die Mikroschalter auch Modelliert, um die Nockenscheiben im 3D-Modell entsprechend am Bildschirm einmal im Schaltergehäuse sehen zu können. Die Abmessungen haben dann auch auf Anhieb gepasst. Was das grüne Teil oben ist, dazu komme ich später.
Hier sieht man die Scheiben: Hinten die Rastscheibe mit den 3 Einkerbungen unten, die mit einer Feder und einer Kugel für haptisches Feedback am Schalthebel sorgen und auf den Schaltpositionen ein kleines Rastmoment erzeugen. Die Nut auf der Oberseite ist für die Drehwinkelbegrenzung. Davor sind die beiden Nockenscheiben für die beiden Mikroschalter. In ausgeschalteter Stellung wird kein Schalter betätigt, in Mittelstellung der Erste, und in Endlage dann der Zweite.
Nachdem im CAD alles gut aussah, geht das Teil in den Druck.
Das fertige Gehäuseunterteil aus dem 3D-Drucker. Alle Merkmale wurden soweit brauchbar abgebildet. Es kann also mit den Einbauten weiter gehen.
Die Reibepunkte bekommen Schmierfett. Rechtsunten ist schon die Kugel für die Rastscheibe eingebaut, auch die beiden Mikroschalter dürfen zur Probe schon mal ins Gehäuse. Die vier Schrauben sollten eigentlich die Elektronik aufnehmen die ich noch nicht da hatte. Eine Variante der NodeMcu/ESP8266 boards. Ich hatte nur das 0.9er ohne Befestigungsbohrungen da. Leider ging da etwas mit den Maßen schief und die Platine war dann doch länger. Deshalb oben im CAD das grüne Teil, es ist ein Adapterrahmen zur Montage der LoLin NodeMcu.
Der ESP8266 meldet den Schalterstatus dann übers Wlan an einen MQTT Server. Jetzt gehts weiter mit dem Gehäuse
Das Gehäuse wurde gespachtelt und geschliffen und nachher mit dem Hammerschlaglack lackiert, den ich für die halbautomatische Leiterplattenbohrmaschine gekauft hatte. Leider hatte sich inzwischen eine ziemliche Haut in der Lackdose gebildet und die Bestandteile sich etwas aufgetrennt. Das sorgte in der Folge dafür, das der Lack nicht so schön glänzt wie beim ersten Einsatz und sich schlechter verstreichen ließ.
Der Deckel wurde in der gleichen Farbe lackiert, das Ergebnis ist „gut genug, ich lass das jetzt so“.
Als zusätzliches Feature bekommt der Schalter einen Boden aus Plexiglas, der mit WS2812 RBG-Leds beleuchtet wird. Oben im Modell ist dabei zu erkennen, das die Scheibe am Rand mit etwas Übermaß geplant war. Das dient dazu die Unterkante anzufasen um die Kante schön leuchten zu lassen.
Zum Einkoppeln des Lichts in die Scheibe wurden Vierecke ausgelasert, die Kanten angeschrägt und mit optisch transparentem Klebstoff die Ausschnitte schräg wieder eingeklebt. Auf diese Lichtleiter dann die LEDs geklebt. Zuletzt kam auf die Unterseite noch ein Streifen Alu-Klebeband.
Der Clou an der farbigen Beleuchtung ist, das der Schalterstatus zum MQTT Server gesendet wird, und die LED den Status anzeigt den der MQTT Server meldet. Das bedeutet, man hat eine optische Rückmeldung ob die Meldung tatsächlich raus ging. Ist z.B. keine Wlan-verbindung, ändert sich beim Schalten die Farbe nicht und man weiß, das etwas nicht funktioniert hat.
An diesem Projekt habe ich nur Idee, CAD, 3D-Druck, Mechanik und Montage übernommen, die Firmware hat Maddi aus dem Makerspace gebastelt.