Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik Excenderscheibe an 12V Gleichstrommotor steuern


von Armin (armin_muess)


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Hallo zusammen,
komme leider eher aus dem mechanischen Bereich mit Grundkenntnissen in 
der Steuerungstechnik.

Ich wollte folgendes Projekt umsetzen:

An einem 12V Motor mit einem Planetengetriebe soll ein Bolzen über eine 
Exzenderscheibe bewegt werden.
Der Start der Drehbewegung wollte ich über einen Reedkontakt auslösen.
Der Kontakt in die 12V Spannungsversorgung. Aber wie bekomme ich es hin, 
dass die Scheibe nur eine Umdrehung macht. Über einen zweiten 
Reedkontakt an der Scheibe? über einen Treiber z.B. L298N und einem 
Arduino? (was vielleicht etwas aufwendig ist)?

Wie müsste ich die Schaltung aufbauen?
Wäre schön, wenn Ihr einen Rookie auf die Sprünge helfen könntet ;)

Danke und viele Grüße
Armin

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Eines vorab: es ist ein Ex**z**en**t**er, der sich da dreht, weil der 
Drehpunkt abseits des **Z**en**t**rums sitzt.

Armin schrieb:
> An einem 12V Motor
Was für einer? Welche Leistung? Welche Last?

> Der Start der Drehbewegung wollte ich über einen Reedkontakt auslösen.
Muss das ein Reedkontakt sein?

> Aber wie bekomme ich es hin, dass die Scheibe nur eine Umdrehung macht.
> Über einen zweiten Reedkontakt an der Scheibe?
Ja. Und wenn du entsprechend belastbare Nockenschalter verwenden 
könntest, könntest du dir sogar jegliche Elektronik sparen.

Wie sieht denn die Mechanik aus? Hast du da mal eine Skizze, wo man die 
Dimensionen erkennen kann?

: Bearbeitet durch Moderator
von Enrico E. (pussy_brauser)


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Armin schrieb:
> Über einen zweiten Reedkontakt an der Scheibe?

Ein Reedkontakt genügt. Du brauchst nur den Starttaster parallel zum 
Reedkontakt schalten und kurz draufdrücken, dann läuft der Motor genau 
eine Umdrehung und stoppt automatisch.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Enrico E. schrieb:
> Ein Reedkontakt genügt.
Das sollte dann aber ein Öffner sein.

> Du brauchst nur den Starttaster parallel zum Reedkontakt schalten
Der "Starttaster" soll aber laut Armin ebenfalls ein Reedkontakt sein. 
Also sind 2 Reedkotakte nötig: einer für den Start und einer für den 
Stop.

Und weil Reedkontakte unheimlich zickig sind, was Überlastung angeht, 
würde ich mechanische Schalter nehmen.

: Bearbeitet durch Moderator
von Michael B. (laberkopp)


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Armin schrieb:
> wie bekomme ich es hin, dass die Scheibe nur eine Umdrehung macht

Siehe Scheibenwischer.

Dein Start-Taster liegt elektrisch parallel mit einem Schleifkontakt auf 
der Achse, der die ganze Zeit Kontakt gibt, bis auf die Stop-Position

Armin schrieb:
> komme leider eher aus dem mechanischen Bereich

Also pur ein mechanisches Problem.

Armin schrieb:
> über einen Treiber z.B. L298N und einem Arduino

Besser nicht, zumal man die Motordaten kennen müsste, um zu entscheiden 
ob ein L298 überhaupt ausreicht, der zudem auch Rückwärtslauf 
ermöglicht, was hier wohl nicht gebraucht wird.

von Jens M. (schuchkleisser)


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Reedkontakte brauchen schon bei kleinstem Motor eine elektronische 
Steuerung weil die mit Motoren nicht umgehen können, egal wie klein der 
Motor und wie groß der Kontakt ist.

Mikroschalter mit einem Röllchen dran sollten sich als Nockenschalter 
eignen, und die können dann auch ein Relais und letztendlich den Motor 
direkt steuern, d.h. man kommt mit Elektromechanik aus.

Und dann...

Enrico E. schrieb:
> Du brauchst nur den Starttaster parallel zum
> Reedkontakt schalten und kurz draufdrücken, dann läuft der Motor genau
> eine Umdrehung und stoppt automatisch

D.h. am Zielpunkt muss der Nockenschalter abschalten, das Relais fällt 
ab, der Motor ist aus.
Ein Taster, der das Relais einschaltet startet den Vorgang. (Man kann 
auch den Relaiskontakt selbst überbrücken, aber dann muss der Taster den 
Einschaltstromstoß des Antriebs vertragen.).
Ein Autorelais sollte das problemlos für die meisten 12V-Motore 
schaffen.

Im übrigen hört sich das grande nach einem "Wischermotor und 
Wischerrelais" an, das man vielleicht vom Schrotti besorgen kann. Viele 
haben einen Anschluss, wo man das Hebelchen zieht, die Pumpe geht an und 
der Wischer macht genau einen Zyklus, weil der Motor genau diese Mimik 
schon eingebaut hat.

von Armin (armin_muess)


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Wow das ging ja schnell.
Danke für den Hinweis zu der Schreibweise der Exzenterscheibe :)

Die Beschreibung von der Projektidee ist beigefügt.
Es geht um eine Zuziehhilfe für die Schiebetür an unserem Camper (Ford 
Transit) umd das ratsch bumm weg zu bekommen.

Es gibt leider keine für den Transit. Nur von Ford eine elektrische 
Schiebetürantrieb für über 3.500 € was es uns nicht wert ist.

Die Halterungen usw. bin ich gerade dran aufzunehmen.

VG Armin

von Udo S. (urschmitt)


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Armin schrieb:
> Der Start der Drehbewegung wollte ich über einen Reedkontakt auslösen.

Was für ein Signal liefert dieser Reedkontakt?
Bleibt der u.U. geschlossen bis zum Ende der mechanischen Bewegung? Oder 
wird durch die Mechanik der Kontakt zwangsläufig wieder geöffnet?

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Armin schrieb:
> Danke für den Hinweis zu der Schreibweise der Exzenterscheibe :)
Keine Ursache.

Üblicherweise werden solche Motoren einfach über Zeit und Stromaufnahme 
gesteuert und nach einer bestimmten Zeit und/oder Überstrom 
abgeschaltet. Denn sonst fackelt dir das Ding ab, wenn was dazwischen 
klemmt und der Nocken den Endschalter nicht erreicht.

von Armin (armin_muess)


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Udo S. schrieb:
> Armin schrieb:
>> Der Start der Drehbewegung wollte ich über einen Reedkontakt auslösen.
>
> Was für ein Signal liefert dieser Reedkontakt?
> Bleibt der u.U. geschlossen bis zum Ende der mechanischen Bewegung? Oder
> wird durch die Mechanik der Kontakt zwangsläufig wieder geöffnet?

Der Kontakt von der Schiebetür bleibt geschlossen. Der von der 
Scheibe... aktuell keine Idee. Hatte "eigentlich" an einen magnetischen 
Näherungsschalter gedacht. Der würde bei der durch die Bewegung 
unterbrochen werden oder?

von Falk B. (falk)


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Armin schrieb:

> Der Start der Drehbewegung wollte ich über einen Reedkontakt auslösen.

Wirklich? Wer betätigt den?

> Der Kontakt in die 12V Spannungsversorgung. Aber wie bekomme ich es hin,
> dass die Scheibe nur eine Umdrehung macht. Über einen zweiten
> Reedkontakt an der Scheibe?

Nein. Es reicht einer. Siehe Anhang.

> über einen Treiber z.B. L298N und einem
> Arduino? (was vielleicht etwas aufwendig ist)?

Es reicht ein Relais und ein Taster. SCHOKING!

Mit einem Reedkontakt braucht man noch 2 Transistoren, denn die gibt es 
im Normalfall nur als Schließer, Öffner sind eher selten.

Mit einem Mikrotaster braucht es nix weiter, die gibt es als öffner. 
Taster S1 starte den Betrieb, S2 stoppt automatisch beim Betätigen des 
Mikrotasters.

von Armin (armin_muess)


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Lothar M. schrieb:


> Üblicherweise werden solche Motoren einfach über Zeit und Stromaufnahme
> gesteuert und nach einer bestimmten Zeit und/oder Überstrom
> abgeschaltet. Denn sonst fackelt dir das Ding ab, wenn was dazwischen
> klemmt und der Nocken den Endschalter nicht erreicht.

So was? 
https://de.elv.com/elv-motorabschaltung-dc-fuer-einfache-motoraktorik-mas100-komplettbausatz-092315

Hab halt keine Erfahrung und Idee wie das gehen könnte.
Sorry für die Unwissenheit

von Udo S. (urschmitt)


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Wenn ich mir diese Excenterscheibe so anschaue, dann muss der Motor zum 
öffnen aber anders herum laufen.
Also noch einen 2. Endschalter, einen 2. Taster für "Öffnen" und ein 2 
mal um Relais um den Motor umzupolen.
(Sorry, Kann hier nicht zeichnen)

von Flunder (flunder)


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Der Fragesteller ist doch Mechaniker. Da kann er sich sicher etwas 
ausdenken, was die Scheibe ein wenig dreht, wenn die Tür dagegen stupst. 
Dadurch schließt der Kontakt und die Scheibe dreht weiter in die 
Richtung, in die sie angestossen wurde. Dabei zieht ein von der Scheibe 
betätigter Mechanismus die Tür ganz zu bis in das normale Schloss. Das 
Schloss verriegelt die Tür, die Scheibe läuft weiter bis zur 
Ausgangslage, dort stoppt sie.

Es gibt nur einen Schalter, der den Motor in der Ruhelage ausschaltet. 
In jeder anderen Position dreht der Motor die Scheibe weiter in die 
immer gleiche Drehrichtung.

Fehlt nur noch der Blockade- und Einklemmschutz. Aber das wird ohne 
Elektronik vermutlich nichts. Wobei ich eine Schaltleiste schon zu 
Elektronik rechnen würde, weil ja irgendwie darauf reagiert werden 
müsste.

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Udo S. schrieb:
> Wenn ich mir diese Excenterscheibe so anschaue
Leider ist auch das alternativ genommene "Excenter" im Grunde falsch. 
Aber es wäre tatsächlich interessant, wie die Exzenterscheibe genau 
aussieht.

Armin schrieb:
> So was?
So wie es aussieht, kann der Exzenter durchdrehen, deshalb kann man die 
Stromaufnahme nicht für die Endabschaltung nehmen. Denn in der 
Endstellung ist der Exzenter ja unbelastet.

Falk B. schrieb:
> Armin schrieb:
>> Über einen zweiten Reedkontakt an der Scheibe?
> Nein. Es reicht einer. Siehe Anhang.
Ja, richtig: es reicht ein Kontakt, der die Stellung der Scheibe 
aufnimmt. Zu Beginn des Threads war aber noch gar kein Kontakt an der 
Scheibe, der "erste" angesprochene Reedkontakt war der Auslösekontakt. 
Das war die Frage nach dem "zweiten" Reedkontakt.

Falk B. schrieb:
> Armin schrieb:
>> Der Start der Drehbewegung wollte ich über einen Reedkontakt auslösen.
> Wirklich? Wer betätigt den?
Und vor allem: wann und wie lange? Denn wenn der dauernd belegt wird, 
dann dreht bei den einfachen Schaltungen auch der Motor dauernd.

: Bearbeitet durch Moderator
von Armin (armin_muess)


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Danke für die zahlreichen Rückmeldungen :)

Ich versuche, wie schon richtig erwähnt - als Mechaniker -, das für mich 
verständlich zusammen zu fassen.

An der Schiebetür wird ein Metallwinkel angebracht in dem der Bolzen für 
die Zuziehhilfe (ZZH) greift. Wenn die Tür geschlossen wird, dann wird 
die korrekte Position über die ZZH erkannt und löst über S1 die 
Drehbewegung der Scheibe aus.
Die Scheibe dreht eine Umdrehung bis S2 betätigt wird und schaltet über 
das Relais die Spannung ab.

Ein verkeilen, festfahren usw. (wie erwähnt) dürfte durch die 
Exzenterscheibe und durch korrekte Einstellung von S1 nicht passieren. 
Die Absicherung der Schließkante von der Tür wird durch den Spalt 
kleiner 4 mm sichergestellt.

So funtkioniert auch die original Steuerung vom Hersteller (AST).

Habe ich das so richtig interpretiert?

von Lothar M. (Firma: Titel) (lkmiller) (Moderator) Benutzerseite


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Armin schrieb:
> dann wird die korrekte Position über die ZZH erkannt und löst über S1
> die Drehbewegung der Scheibe aus.
Die Frage war: was passiert nach dem Start der Drehbewegeung mit dem S1?

Denn so ein sequentielles Verhalten "wenn das passiert, dann folgt jenes 
und danach das nächste" kann eine einfache Relaisschaltung nicht so ohne 
weiteres abbilden. Die arbeitet parallel: wenn der S1 belegt bleibt, 
dann startet der Ablauf ständig neu.

: Bearbeitet durch Moderator
von Rainer W. (rawi)


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Udo S. schrieb:
> Was für ein Signal liefert dieser Reedkontakt?
> Bleibt der u.U. geschlossen bis zum Ende der mechanischen Bewegung? Oder
> wird durch die Mechanik der Kontakt zwangsläufig wieder geöffnet?

Bei einem Reedkontakt wird durch die Mechanik gar nichts gemacht. Der 
wird durch ein Magnetfeld gesteuert

von Michael B. (laberkopp)


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Armin schrieb:
> So funtkioniert auch die original Steuerung vom Hersteller

Ob der sich Gedanken über Finger gemacht hat die sich noch am Türrahmen 
abstützen, oder heraushängenden Gurten die ein Schliessen verhindern ?

Sicherlich, schon wegen der Produkthaftung. Bei dir ist der Finger dann 
ab ?

von Armin (armin_muess)


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Leider stehe ich jetzt noch mehr auf dem Schlauch und bin mir absolut 
unsicher mit der Steuerung.
Mit der einfachen Steuerung scheint es nicht zu gehen?!

Könnt Ihr mir mit einer intelligenten Steuerung helfen?

Wegen der Klemmgefahr an der Schließkante habe ich mir Gedanken gemacht. 
Durch die Reduzierung der Schließkraft und der Breite des Spaltes 
reduziert sich das Risiko deutlich.
Ist entsprechend ind der Maschinenrichtlinie und in der 
Betriebssicherheitsverordnung sowie den DGUVen geregelt.
Ist beruflich mein Thema.
Das sieht sicher der Hersteller mit seiner Produkthaftung ebenso.

Danke Euch

von Frank O. (fop)


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Michael B. schrieb:
> Ob der sich Gedanken über Finger gemacht hat die sich

Naja, er hat vermutlich schonmal ein wenig darüber gelesen. Die 4 mm 
kommen mir bekannt vor. Die sind auch in der europäischen und 
amerikanischen Norm für Fensterheberantriebe drin (wobei die Normen sich 
dann doch wieder dadurch unterscheiden, wie gemessen wird).

von Uli S. (uli12us)


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Er könnte ja nen Ini, Bero oder wie auch immer die Dinger je nach Region 
genannt werden, nehmen. Der reagiert in einer bauartbedingten Entfernung 
auf
Eisen. Wenn da einer genommen wird, der innerhalb 4 mm reagiert, wär die 
Sicherheitsbedingung erfüllt. Es muss nur das Dauersignal weggeschaltet 
werden, nachdem der Greifer eine Umdrehung gemacht hat.

Also Ini schaltet, Motor wird eingeschaltet, Nach einer Umdrehung liegt 
das Ini Signal zwar immer noch an, aber der Motor wird gestoppt. Wenn 
das Ini Signal weg ist, weil die Tür geöffnet wird, wird das ganze 
wieder gestartet.
Und natürlich darf das ganze nur dann versorgt werden, wenn die Zündung 
an ist.

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