Hilfe/Realisation: Binäres Muster-Codeschloß in Holz

[Helibob]

Hi Stephan,

den Bildern nach könnte man meinen, dass du das Codeschloß schon fertig da liegen hast - Top! ^^Gradmal der Hintergrund ist etwas verräterisch.

Deine Ausarbeitung (und auch Erklärung) ist sehr gut, bzw. ausgereift.
Ich denke auch das es funktionieren kann.

Verständnisfrage:
Werden die Riegelstangen einzeln (nach erfolgreicher "entcodierung" verschoben oder sind die später miteinander verbunden?

Ersteres würde bedeuten, dass der Code einfacher durch probieren knackbar wäre, weil teilbar in 8 Schritte, sprich jede Reihe kann nacheinander "gechrackt" werden.
Letztere würde die Problematik des Verkantens evtl. erhöhen, allerdings bezogen auf die Codierung wesentlich besser (komplette Codierung muss stimmen, bevor sich etwas tut.)

Zur evtl. bestehenden Problematik des Verkantens paar Gedanken meinerseits:
Die Riegelstangen konstruktiv in den 2 möglichen Zuständen zwangspositionieren, bzw. einrasten zu lassen, damit die Riegelblöcke beweglich bleiben.
Im Metallbereich würde man dies z. B. mit jeweils einer federbelasteten Kugel realisieren (ähnlich einer Ratschenveriegelung für die "Nüsse") ^^sry - falls etwas
unverständlich ausgedrückt.

Denkbar wäre zudem auch, die Riegelblöcke drehbar zu lagern, dann ist ein Verkanten innerhalb der Füllblöcke und an der Riegelstangenrückseite ausgeschlossen.
Nachteil: Es wurden 2 verschiedenartige Riegelblöcke benötigt werden.

PS: Wegen den Bezeichnungen - mach doch einfach Nummern dazu, wie so üblich in den ETK's.

<edit>
1,2 kg - ich mag dich jetzt schon - schon mit Zahlen argumentiert. ^^äh, nix Ironie!
Das mit dem Verkanten sollte somit kein Problem darstellen - oder sieht das jemand anders?!
</edit>

Gruß
Helibob

 

[Stephan Stoske]

Hi Heilbob,

besten Dank. Ja, als alter 3Dler geht mir sowas flott von der Hand.
Würde man Stunden in die Bilder stecken, und nicht nur Minuten,
dann könnte das auch fotoident sein. Tut hier aber nich' Not.

Natürlich müssen die Riegelstangen verbunden sein oder zwingend
gleichzeitig bewegt werden, sonst... hast du ja schon gesagt.

Eine Version mit drehbarem Riegel gab es tatsächlich schon...

... aber alleine der Umstand für die Codierung ein Teil auswechseln zu
müssen (umdrehen reicht nicht), war ein Ausschlusskriterium.
Und schwerer herzustellen wäre es auch. Die Idee ist aber gut.

 

[Helibob]

Drehbar - Ich habe hier ein wenig in eine andere Richtung gedacht, da mir klar ist, das eine Version wie die Obige das Konzept komplett über den "Haufen" werfen würde. Es wäre auch mehr ein "flattern" als drehen.

Meine Überlegung würde das Prinzip deines Codeschloß nicht großartig ändern.
Da die Magnete allerdings genügend "wums" haben, ist es denk ich unötig hier weiter zu tüffteln, zumal du 2 verschiedenartige Riegel bräuchtest. ^^wenn du dennoch willst, das ich es versuchen soll, dir es zu erklären, werde ich es probieren.

<edit>
Etwas aufwändiger würde es zugegebenerweise die Herstellung allerdings schon machen.
</edit>

 

[Stephan Stoske]

Nein, vielen Dank. Ich habe davon so viele Varianten, das habe
ich längst abgehakt.

 

[uli2003]

Ohne Strom ist die Sache praktisch unbegrenzt
funktionsfähig, braucht weder Gravitation noch Luft.

Wenn Gravitation da ist, wird die aber auch benötigt Sonst finden deine Schließsteine ihren Ruhezustand nicht wieder. Der kleine Magnet in der unteren Platte wird es nicht schaffen sie anzuheben im Kopfstand.

Die Führungsleisten aka Füllblöcke müssen ja nicht genutet sein, unten offen reicht. Nach unten kann die Zahnstange nicht weg, da ist eine geschlossene Platte (schon der Magnete wegen).

Ich probiere die Gängigkeit gleich mal aus. Mal sehen ob das Teil verkanten kann.

Grüße
Uli

 

[Stephan Stoske]

> Wenn Gravitation da ist, wird die aber auch benötigt

Nicht für diese Konstruktion.

Der Riegel klebt immer mit 130 Gramm an der Bodenplatte.
Ausser, eine größere Kraft reisst ihn fort und hält ihn fest,
sonst greift ihn sich wieder der Ruhemagnet. Da der Riegel
nie ohne Einfluss ist, braucht es auch keine Gravitation.
Es würde auch ohne gehen. Also für diesen Mechanismus
zumindest

> Die Führungsleisten aka Füllblöcke müssen ja nicht genutet sein, unten offen reicht

Nee. Aber das ist auch schlecht zu sehen. Die Höhe ist in vier(!) Bereiche geteilt,
die Zahnstange muss 5 mm vom Boden weg sein, da ist der 4.te Bereich.
Das Bild macht es besser klar.

 

[uli2003]

Der Riegel klebt immer mit 130 Gramm an der Bodenplatte.

Eben nicht. Und zwar dann nicht, wenn er ausgelöst wurde. Und dann findet er den Weg ohne Schwerkraft nicht mehr zurück.

Grüße
Uli

 

[Stephan Stoske]

Das verstehe ich nicht. Der Riegel klebt immer am unteren Magneten,
wenn er nicht an einem oberen klebt. Wann ist er denn mal ohne Krafteinwirkung?

 

[kobalt]

und wie soll man da eckige Löcher rein
bekommen?

Nochmal, das ist gar nicht nötig. Man macht in die Haltestangen die Fräsungen genau wie in den Riegelleisten. Dann pappt man von unten eine Leiste dran. Eckiges Loch fertig. Jens hat es ja schon erklärt.

> Die Verknüpfung der Programmierbarkeit mit der Lösung des
> Gesamtproblems empfinde ich auch als Voraussetzung für "sinnvolle"
> Anwendungen. Oder halt darauf verzichten.

Den Satz verstehe ich nicht.

Damit meinte ich, wenn Du eine zweite Möglichkeit schaffst, den Deckel zu öffnen, dann ist die

• einfacher als der eigentlichen Mechanismus, dann brauche ich den auch nicht lösen. Es reicht, den Deckel aufzubekommen.
• gleich schwer oder schwerer zu knacken als der eigentliche Mechanismus, dann ist es doppelte Arbeit in der Ausführung. Denn ein plumpes Schloss oder Spaxschrauben wirst Du ja eher nicht verwenden wollen.

Viele Grüße,
Kai

 

[uli2003]

Gut, anders - schafft es der Magnet der Grundplatte den Riegelstein anzuheben, wenn das Schloss auf dem Kopf steht? Nicht zu halten, das geht. Sondern wenn die Figur oder was auch immer abgenommen wird.
Wenn du sagst dass das nie der Fall ist, dann kannst du die Schwerkraft auch nutzen und Magnete sparen.

Den Deckel kann man einfach durch das offene Fach verschrauben. So kann man jederzeit umcodieren.

 

[Stephan Stoske]

> Nochmal, das ist gar nicht nötig.

Natürlich, du hast völlig recht.
Ich komme jetzt in das Alter, wo ich manchmal etwas länger brauche.

> ...wenn Du eine zweite Möglichkeit schaffst, den Deckel zu öffnen...

Ich verstehe was du meinst. Natürlich darf man den Deckel nur entfernen
können, wenn das Ding schon geöffnet ist, logisch. Ansonsten ist eine
Holzversion per se nicht ganz "ernst" gemeint, denn letztlich reichen zwei
kräftige Männerhände um das Ding zu zerlegen.

 

[Heimwerkerle]

Stephan,

mein alter Prof wäre sicher sehr begierig darauf.
Tolle Sache!

Bin mir nicht sicher, aber glaube, das Uli meint, dass die Anziehungskraft der beiden Magneten ( 13,25N?) nur bei g gilt und - wenn du das Teil auf den Kopf drehst - -g wirkt, das wiederum den Block am "hochschnappen" hindern würde. Welche Masse/Gewichtskraft hat denn der Block? Oder noch besser, welche Anziehungskräfte die Magnete?

Beste Grüße, Heimwerkerle

 

[ElDomingo]

Hallo zusammen,

Ich habe mal versucht das ganze zu verstehen...

Ich könnte mir vorstellen, dass die Haltemagnete die Riegelsteine halten, wenn man das Objekt auf den Kopf stellt. Damit wäre ein definierter Zustand für alle Riegelsteine gegeben und es könnte verhindern, dass ein Stein verkantet irgendwo dazwischen hängt. Das wäre dann auch der Fall, wenn der Schlüsselmagnet entfernt würde (bei Normalstellung)

Stelle ich das Objekt auf den Kopf nachdem ich die Schlüsselmagnete positioniert habe und nehmen dann einen weg, so würde der Riegel vermutlich auf dem DEckel liegen bleiben (wenn der Riegelstein schwerer ist als 130gr). Aber das ist doch weder hinderlich noch hilfreich.

Gruß
Marco

 

[Stephan Stoske]

@uli2003:

Gute Frage. Einen Lösungsstein draufstellen, der Riegel klackt nach oben.
Dann die Sache auf den Kopf stellen und den Lösungsstein entfernen.
Was passiert? Bleibt er unten liegen oder fliegt er trotzdem hoch?
Da die Kraft des Magneten im Boden über diese Strecke hinweg größer ist
als der Magnet im Riegel wiegt, wird er trotzdem und schlagartig angezogen,
ist also nie ohne Einfluss und unabhängig von der Schwerkraft.

Allerdings wäre das in der Praxis zu prüfen, die Einschätzung der Abnahme
der Kräfte über Strecken ist vermutlich nicht sehr genau.

 

[uli2003]

Genau das meine ich. Das gilt auch für ein auf die Seite stellen, dann wirkt g auf die seitliche Reibfläche.
Wenn das der Bodenmagnet nicht überwinden kann, ist das Schloss funktionslos, und der Bodenmagnet überflüssig. Kommt der Schließstein denn mit einem Magnet aus? Da gilt es ja auch Holzdicken zu überbrücken. Oder 2 Magnete die dann vielleicht sogar interagieren?

Nicht nur der Magnet hat Gewicht, der Stein auch. Dazu kommt Reibung..

 

[Stephan Stoske]

@Heimwerkerle:
Vielen Dank.
Die Daten hole ich mir von supermagnete.de.

@ElDomingo:
@uli2993:
> wenn der Riegelstein schwerer ist als 130r

Das Gewicht des Riegels schätze ich auf 5 Gramm, der Magnet
alleine wiegt 0.64 g. Der Riegel ist sehr weit entfernt davon, in
der Über-Kopf-Lage liegezubleiben.

 

[Auflauf]

Die Genauigkeit von 0,5mm scheint bei Bearbeitung von Menschenhand ein Problem zu sein. Stell Dir vor, da sitzt jemand 100 Stunden dran, zahlst Du 5000€.

Wenn Du die Dimensionen vergrößerst, sinkt die erforderliche Präzision. +-1mm ist mit Hartholz leichter machbar. Wenn Du linear um den Faktor 2 vergrößerst, mußt Du nur bedenken, daß das Gewicht sich verachtfacht hat. Es gibt also bei Deinem Projekt möglicherweise eine physikalisch bedingte minimale und maximale Größe, muß man mal durchdenken.

Wenn Du so gut mit 3D-Software umgehen kannst, könntest Du zu einem der Läden mit 3D-Drucker gehen und Dir das ausdrucken lassen, kleb die Magnete rein und fertig ist die Plastiklaube. Wenn's dann funktioniert, kannst Du das auf Hartholz übertragen.

 

[Heimwerkerle]

Hi,

6,30g entspr. einer Gewichtskraft von 0,00064N. Bei +g wäre die Anziehungskraft also 0,01325N+0,00064N=0,01389N, bei -g 0,01325N-0,00064N=0,01261N.

Sorry, hatte mich oben verrechnet, N sind kg*m/(ss).

Sollte also mehr als genug Reserve sein für insgesamt rd. 6g, so groß kann μ wahrscheinlich nicht sein.

Beste Grüße, Heimwerkerle

 

[uli2003]

Ich hab's mal probiert. Es ist mit einem 6x3 mm Magnet kein Problem, die Steine auch im Kopfstand zurückzuholen, selbst bei 8 mm Holzdicke zzgl. Luftspalt. Vermutlich habe ich mich mit den Dimensionen vertan.
Nur - die Beeinflussung der Nebenfelder ist schon recht stark. Ich bin gespannt ob es gelingt den Stein von der Bodenplatte abzureißen.

Die Führungsleisten aka Füllblöcke müssen ja nicht genutet sein, unten offen reicht

Nee. Aber das ist auch schlecht zu sehen. Die Höhe ist in vier(!) Bereiche geteilt,
die Zahnstange muss 5 mm vom Boden weg sein, da ist der 4.te Bereich.
Das Bild macht es besser klar.

Ich hatte das schon verstanden. Es geht dennoch. Die Zahnleiste wird doch durch den Boden geführt, sie muss nur etwas höher sein und bis zur Tiefe der Zähne abgefälzt werden. Würde man oben auch einen Falz anbringen, könnten die Füllstücke einfache Klötzchen sein.

Grüße
Uli

 

[WANNA1904]

Hey Stephan

Mach' ma' 'n Bild...

Ne, ne, nicht wenn Du solche Bilder vorlegst ...
Und das Thema Füllklötzchen/-leiste ist ja inzwischen geklärt.

Das mit dem Kippen müsste man einfach mal probieren.

Mir ist in dem Zusammenhang nochwas aufgefallen:
Nicht nur das Kippen an kleine Kanten ist gefährlich (gerade bei größen Magnetkräften mit entsprechend schnellen ruckartigen Bewegungen der Riegel(steine) geht das schnell).
Dir fehlt teilweise eine Führung der Riegel in längrichtung (entlang der Füllleiste)
Zur Verdeutlichung nehme ich mal Dein gestriges Bild mit den 4 verschiedenen Zuständen.

Wenn Du einen Schnitt durch den Riegel (blau) machst, siehst Du in der Situation links oben (Riegel 0 Grad; Ruhezustand), dass die obere Kante an der rechten Seite des Riegels (halbe Riegelhöhe) etwa Eck auf Eck mit der unteren inneren Kante der Riegelstangennut liegt. In der Realität ist der Riegel vermutlich sogar etwas flacher, damit die Riegelstange überhaupt geöffnet werden kann.
Es gibt nichts, das den Riegel nach rechts abstützt!
Was passiert, wenn der Magnet nicht genau senkrecht von oben, sondern nach rechts versetzt aufgesetzt wird?
Der Riegel könnte unter die Stange rutschen (1 mm reicht ja schon) und dann nicht mehr nach oben gehen.
Noch kritischer wird es in der Situation (Riegel 180 Grad)
Hier stützt sich der Riegel erst schön an der Stangennut ab und geht nach oben, um dann nach rechts "reinzuspringen" und nicht mehr nach unten zu gehen, wenn der Magnet weggenommen wird.

Ich denke, Du mußt unbedingt sicherstellen, dass der Reigel in keiner Position nach rechts weg kann => irgend eine Art von senkrechter Führung. Entweder durch andere Geometrien der Ausfräsungen an Riegel-/Riegenstange oder z.B. durch je ein schmale senkrechte Nut in Riegel und Führungsleisten und ein kleines eingelegtes Holzplättchen.

Gruß Jens

 

[uli2003]

..wenn er die Riegelleiste als Falzleiste ausführt passiert das nicht Jens.

Grüße
Uli

 

[Stephan Stoske]

@uli2003:

Schönen Dank für’s probieren. Das mit der Stange habe ich nun auch verstanden, stimmt,
dann bräuchten die Füllblöcke nur Klötze sein. Das probiere ich mal aus.

@WANNA1904:

Das habe ich irgendwie noch nicht verstanden. Der rote Riegel liegt in einem völlig
leeren, rechteckigen Raum. Er kann nicht unter die Stange rutschen, weil die Stange
dort einen Ausschnitt hat und nicht in diesen Raum ragt. Da ist keine Kante.
Erst wenn man die Stange verschieben will, dringen die Kanten (seitlich) in den Raum
und stossen an den Riegel, der immer fest oben oder unten liegt. Vorher nicht.

Ich denke auch nicht, dass eine Führung nötig ist. Der Riegel kann beim hoch- oder
runterfliegen tatsächlich auch mal schief werden, knallt dann aber doch immer platt
auf die Fläche. In der Simulation klappt das auch fehlerfrei.

 

[uli2003]

Doch, da hat der Jens schon Recht, daher meine Empfehlung mit der Falz.

Die Schließnase deiner Riegel passt unter die Riegelleiste, da diese hohl liegt. in der Breite passt der ganze Riegel ebenfalls in die Kerben Riegelleiste. Folglich kann der ganze Riegel bezogen auf die Zeichnung nach rechts rutschen, in die Kerbe der Riegelleiste, und die Schließnase unten drunter
(dorthin wo ich die Zeichnung blau ergänzt habe).

Grüße
Uli

 

[WANNA1904]

Hey Stefan

@WANNA1904:
Das habe ich irgendwie noch nicht verstanden. Der rote Riegel liegt in einem völlig
leeren, rechteckigen Raum.

Nein. Äh doch, "rechteckig" ist schon alles, aber nicht quader-/schuhkarton-förmig (was Du wohl meinst) ('schuldigung, mußte sein)

Er kann nicht unter die Stange rutschen

Doch

Leider hab ich kein 3D-CAD also versuch ichs so:

Zum Verständnis:
- Riegel (das klötzchen, das rauf und runter geht)
- Schieber (die Leiste mit den offenen Nuten, die sich je nach Kombination der Magnete bewegen können soll oder eben nicht)
- Seitenleiste (die Leiste mit den Löchern, die fest ist und sich garnicht bewegt)

Größen/Abmessungen:
Nehmen wir erstmal nur die Höhen/Senkrechten:
Tun wir mal so, als ob die beiden Ausfräsungen an den von dir gezeichneten Riegel eine "Höhe" von 1 haben
Dann sind die ganzen Riegel 2 hoch und sollen sich um 2 senkrecht bewegen.

Die Seitenleiste ist dann 4 hoch.
Die viereckige Löcher sind mittig und 2 hoch: drüber und drunter bleibt je 1 stehen.

Somit ist der Schieber, der ja durch diese Löcher bewegt werden soll, erstmal aber auch nur 2 hoch! So hast Du die bislang auch dargestellt - komplett durchgehend eine Höhe.

Und jetzt zu Deinem "rechteckigen" Raum
Die Seiten des Raums bilden die Seitenleisten. Höhe 4, die Löcher sind egal.
Nur leider hat Dein Raum keine gescheite Vorder- und Rückwand!
Denn die Schieber sind nunmal (bislang) nur 2 hoch, "schweben" 1 über dem Boden und haben auch nach oben 1 Luft.

Und genau in die Luft unter bzw. über diesen Schwebewände passen die Nuten der Riegel rein und können blockieren.

Ich bin noch immer der Meinung, Du mußt die Riegel konstruktiv daran hindern, da rein zu können.
Entweder
- Luft/Löcher einfach so lassen und die Riegel "extern" führen (war mein Vorschlag)
- die Schiebeleiste partiell so nach oben/unten verlängern, dass sie die Riegel führen (Falzleisten-Idee von Uli)
- ein zusätzliches Bauteil einführen: Zwischen die Seitenleisten an der Decke und dem Boden 2 "Wände" der Höhe 1 einfügen (neue Idee von mir) - Alternativ könnten die Wände z.B. entweder mit den Seitenleisten zu einem massiven Gitter verbunden werden oder im Deckel bzw. Boden befestigt und dann auch die Seitenleisten in Position halten.

Ich hoffe, das war so verständlich.

Gruß Jens (aus der direkten Nachbarschaft von Wuppertal - wenn das Ding fertig ist, würde ich es gerne mal in Aktion sehen)

 

[WANNA1904]

Hey Uli,

..wenn er die Riegelleiste als Falzleiste ausführt passiert das nicht Jens.

Da die Riegelleiste sich aber um den Hub "x" bewegen muß, darf die Falz (wenn das das richtige Wort ist - bin halt kein Holz- sondern Masch-bauer) höchstens (Riegelbreite - Hub) lang sein - je nach den Verhältnissen muß man gucken, ob da noch genügend Material stehen bleibt, dass sich der Mehraufwand lohnt. Wenn da nur ein dünner Pin stehen bleibt, bricht der auch schnell ab.
Zumal eine solche Falzleiste eben auch offene Nuten in den Führungsleisten erfordert und ich vermute, das die Riegelleiste je nach Länge/Materialdicke/Magnetstärke schon Abstützung nach oben und unten gebrauchen könnte.

Gruß Jens