Schloss-Mechanik mit Batteriebetrieb?

OP #7430381
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Für eine Idee, ein elektronisches Schloss zu realisieren, welches über eine kleine Batterie verfügt (200 mAh LiPo 1s), suche ich eine Möglichkeit den Riegel in maximal 0.1 s um 1 cm oder mehr zu bewegen, und dabei aber mindestens 5 N Kraft auf den Riegel zu übertragen. Welche Art von Aktor wäre denn da sinnvoll? Es muss halt auch mechanisch Recht kompakt sein, so dass man es als Schubladenschloss nutzen kann... Klar geht da jetzt ein kleiner coreless Motor mit Getriebe, aber gibt's vielleicht irgendwelche kreativen Ideen, an die ich nicht sofort denke? Ein Ventil und eine gespanntes Gas, irgendwas mit Feder etc.? Wichtig wäre geringer Stromverbrauch (also explosiv Wasser verdampfen fällt aus 😉) und hohe Zuverlässigkeit für mindestens 1000 Zyklen.

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ChatGPT kommt mit dieser Antwort um die Ecke. Haut mich jetzt nicht von den Socken...

Es gibt verschiedene Möglichkeiten, diese Anforderungen zu erfüllen. Hier sind einige Ideen, die Ihnen helfen könnten:

Elektromagnetische Aktoren: Sie könnten einen elektromagnetischen Aktor verwenden, der den Riegel schnell und kraftvoll bewegt, wenn er eingeschaltet wird. Dies könnte mit einer Feder kombiniert werden, die den Riegel in seine ursprüngliche Position zurückbringt, wenn der Elektromagnet ausgeschaltet wird. Elektromagnete können sehr schnell und kraftvoll sein, aber sie können auch eine Menge Energie verbrauchen.

Piezoelektrische Aktoren: Piezoelektrische Aktoren können sehr schnell und präzise sein, aber sie sind oft auf sehr kleine Bewegungen beschränkt. Sie könnten jedoch in Kombination mit einem mechanischen Verstärker verwendet werden, um größere Bewegungen zu erzeugen.

Formgedächtnislegierungen (SMA): SMA-Materialien wie Nitinol können sich "erinnern" und zu ihrer ursprünglichen Form zurückkehren, wenn sie erhitzt werden. Ein Stück SMA-Draht könnte verwendet werden, um den Riegel schnell zu bewegen, wenn es erhitzt wird, und eine Feder könnte verwendet werden, um es in seine ursprüngliche Position zurückzubringen, wenn es abkühlt. SMAs können sehr schnell und kraftvoll sein, aber sie können auch eine Menge Energie zum Heizen benötigen.

Solenoide: Solenoide sind eine andere Möglichkeit, schnelle und kraftvolle Bewegungen zu erzeugen. Sie könnten auch mit einer Feder kombiniert werden, um den Riegel in seine ursprüngliche Position zurückzubringen.

Bei all diesen Möglichkeiten müssen Sie jedoch den Energieverbrauch sorgfältig berücksichtigen. Es könnte schwierig sein, einen Aktor zu finden, der schnell und kraftvoll genug ist, um den Riegel zu bewegen, und gleichzeitig wenig genug Energie verbraucht, um von einer kleinen Batterie betrieben zu werden. Es könnte auch notwendig sein, einen Kondensator zu verwenden, um genügend Energie zu speichern, um den Aktor schnell genug zu betreiben.

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Jemin K. schrieb:

ChatGPT kommt mit dieser Antwort um die Ecke. Haut mich jetzt nicht von den Socken...

Dann hör doch auf, den Scheiß zu posten.

Jemin K. schrieb:

Welche Art von Aktor wäre denn da sinnvoll?

Vielleicht nicht gerade kreativ, aber vielleicht kann man eines dieser automatischen Heizungsthermostate ausschlachten. Die halten mit 2 AA Jahre und haben Mechanik für viel Kraft mit linearer Bewegung schon drin. Allerdings: Sie sind nicht wirklich schnell.

Ansonsten finde ich sowas hier extrem cool: https://de.aliexpress.com/item/33057505617.html

Mit Planetengetriebe haben die vielleicht sogar genug Kraft. Hier werden 4N beworben: https://de.aliexpress.com/item/4000084515397.html

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Sebastian R. schrieb:

Vielleicht nicht gerade kreativ, aber vielleicht kann man eines dieser automatischen Heizungsthermostate ausschlachten

Aufgabenstellung nicht gelesen ? Er will:

Jemin K. schrieb:

in maximal 0.1 s um 1 cm oder mehr zu bewegen, und dabei aber mindestens 5 N Kraft

Heizungsthermostate sind viel langsamer.

Er braucht also 0.056 Watt Motorleistung mit Getriebeverlusten vielleicht 0.1 Watt über 1 Sekunde.

Es gibt jetzt reihenweise smarter Türschlösser für die der Einbrecher nicht mal mehr einen Dietrich braucht und elektronischer Tresore die sich mit einem Faustschlag öffnen lassen wenn man den Code vergessen hat.

Immer noch besser als die Schublade mit der Axt zerstören zu müssen wenn die Batterie leer ist.

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Das ganze ist eher ein Gedankenexperiment im Sinne von "ist es möglich" und wie geht es, als die Suche nach einem konkreten Produkt. Die 0.1s Sekunden kommen daher, dass das Schloss schnell schließen soll, bevor durch etwaigen Rückprall Riegel und Nut nicht mehr übereinander sind. Eine Idee war auch, eine Feder vorzuspannen, die dann nur ausgelöst wird und der Nutzer spannt die beim nächsten Öffnen wieder.

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Ich A. schrieb:

Sehr heldenhaft, denn in dem Falle ist bei der genannten Versorgung

Ich A. schrieb:

Ziemlich zügig "Strom weg, Falle zu"

Verdammt, erwischt...

Allerdings wird das Strom-Problem so oder so eines bleiben:

Entweder läßt sich das Schloss ohne Versorgung dann wahlweise nicht mehr öffnen oder verschließen. Eine massive Verriegelung verlangt massiven Strom, und ein kleines Häkchen stellt wiederum kaum ein Hindernis gegen einen beherzten Griff der Hand dar.

Im Akkubetrieb wird das sportlich...

Gruß, DerSchmied

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C. D. schrieb:

Allerdings wird das Strom-Problem so oder so eines bleiben:

Entweder läßt sich das Schloss ohne Versorgung dann wahlweise nicht mehr öffnen oder verschließen. Eine massive Verriegelung verlangt massiven Strom, und ein kleines Häkchen stellt wiederum kaum ein Hindernis gegen einen beherzten Griff der Hand dar.

Im Akkubetrieb wird das sportlich...

Naja, es gibt ja zuhauf die bereits genannten "smarten Schlossantriebe". Da hält eine Batterie/Akkuladung relativ lange. Die sind aber eben nicht annähernd so schnell. Ich behaupte einfach mal mit den genannten Anforderungen wird das eher nix.

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Percy N. schrieb:

Ich fürchte, er will es genau anders herum.

Jemin K. schrieb:

Das ganze ist eher ein Gedankenexperiment im Sinne von "ist es möglich" und wie geht es, als die Suche nach einem konkreten Produkt.

Er will gar nichts -- außer euch vielleicht auf die Eier zu gehen. Mir scheint aber, ihr braucht genau das.

Solcher Fragen gehören tatsächlich nach ChatPGP abgeladen und fedddich...

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