The Making of Platte4

Irgendwann kam die Idee, die Anlage um eine 4. Platte zu erweitern. Die anfänglichen Planungen dazu:
- Fischertechnik-Teile wie Bodenplatte, Motor mit Getriebe, Fotowiderstand sind bereits gekauft und geliefert. Die binären Ein- und Ausgabesignale dazu werden von einem weiterem IO-Modul am Profibus zur Verfügung gestellt.
Jede Platte soll etwas Neues präsentieren, was vorher noch nicht umgesetzte wurde. Priorität soll diesmal nicht die Herausforderung für die Leittechnik sein, sondern der Spaßfaktor beim Zuschauen:
- Von der dritten Bauplatte über eine Sprungschanze im freien Fall zu einem Kettenaufzug
- Mindestens drei Kettenaufzüge mit den Magnet-Kugelhaltern sind unverzichtbar.
- Eine lange Kugelbahn hinter einem hohen Kettenaufzug.
- In einem Trichter soll die Kugel im Kreis rotieren und sich dabei spiralförmig langsam nach unten bewegen. Wie die Kugel beim Roulett. Unten fällt sie durch ein Loch auf ein Förderband oder auf eine Flexschiene zum Weiterrollen.
- Beim Verlassen der Kugel von der vierten Bauplatte soll es eine Abkürzung geben, damit beim Ausschalten der Anlage die Kugeln auf dem kürzesten Weg zum Kugellager auf der ersten Platte ganz links rollen können. Dabei werden einige Anlagenteile umgangen, die den Rücktransport verzögern würden.
- Der Arbeitsaufwand beim Aufbau soll auch nicht so ausufern. (Dies hat dann aber dann doch nicht hingehauen)

Die Arbeiten an der vierten Platte wurden begonnen und machen Fortschritte.
Die Elektrik wird erst nach Fertigstellung des mechanischen Aufbaus verdrahtet. Das IO-Modul dazu ist im Hintergrund zu sehen.

Im linken Drittel des Bildes ist noch ein Teil der dritten Platte zu sehen. Der Kettenaufzug ist nun etwas höher. Der Abgang verläuft aber nicht mehr über den bisherigen Weg. Stattdessen werden die Kugeln zu einer steilen Sprungschanze geleitet. Nach dem Sprung landet die Kugel rechts im Bild in einem Auffangbehälter. Mit Motorantrieb kippt der Behälter nach links, sodaß die Kugel über eine Flexschiene zu einem Kettenaufzug geleitet wird. Dies ist nun der höchste Aufzug der ganzen Kugelbahn. Der Kettenaufzug lädt die Kugeln oben auf einer Flexschiene ab. Dabei wird die Kugel über eine Lichtschranke erfasst.

Von dort aus rollt die Kugel abwechselnd rechts und links runter.

Wie zu sehen, ist dieser Zick-Zack-Kurs noch nicht fertig. Momentan ist einiges an Material ausgegangen, was noch nachbestellt werden muß...

Als nächstes wird gebaut:
- Komplettierung des Zick-Zack-Kurses und Weiterleitung zu einem weiteren Kettenaufzug.
- Von dort oben Übergang zum Trichter, worin er sich kreisend nach unten bewegt. Dort Abgang zu einem weiteren Kettenaufzug.
- Von diesem dritten Kettenaufzug auf der vierten Platte erfolgt eine Aufteilung der Rollstrecke mit Übergabe an verschiedene Stellen der Kugelbahn. Eine ist die Rückführung zu der Streckenunterbrechung auf der dritten Platte.

Aufbau Stufe 2

Es hat sich viel getan. Die zweite Stufe des Aufbaus ist durchgeführt.
Und wieder muß Material für die letzte Stufe des mechanischen Aufbaues nachbestellt werden. Dann auch gleich die Relais für die Elektrik.

von der rechten Seite:

Der Zig-Zack-Kurs ist komplettiert und endet bei einem Kettenaufzug vorne.

von vorne:

Von dort wird die Kugel ganz nach oben transportiert und rollt normalerweise zum großen gelben Trichter. Alternativ wird die Kugel ein Stück weiter unten abgeladen. Mehr dazu weiter unten.
Im gelben Trichter rotiert die Kugel 8 bis 11 Sekunden bis sie unten wieder rauß rollt. Das ist schon sehenswert.

Fortsetzung der Funktionsbeschreibung weiter unten

Von oben:

Als nächstes wird gebaut:
- Abgang vom grünen Trichter.
- Diverse Optimierungen wenn die bestellten Bauteile geliefert wurden.
- Begin mit dem elektro-mechanischen Aufbau.

Aufbau Stufe 3

Nun ist der Aufbau endlich fertig! Das war jede Menge Arbeit.
Ich war bemüht, möglichst viel der vorhandenen Flexschienen zu verbauen. Ein paar sind aber immer noch übrig.
So ist das ganze ist ein riesen Aufbau geworden. Noch größer als die zweite Platte.

von vorne:

von der Seite:

von oben:
Die Kugelbahnen reichen noch weit in die Platte 3 rein.

Selbst Platte2 bekam noch Erweiterungen:

Die rote Kette über den Kugelbahnen verschwindet noch. Momentan soll sie eine Flexschine in die gewünschte Biegung bringen.

Vom Abgang des gelben Trichters rollt die Kugel zu einem weiteren Kettenaufzug. Beim Abgang oben ist eine motorisch betriebene Weiche. Je nach Stellung rollt die Kugel in eine von zwei Richtungen weiter.
Der Abgang nach vorne führt zu einer langen Rollbahn mit drei Runden, die schlieslich mit dem Rücktransport zur 3. Platte endet.
Der Abgang nach hinten führt zu einem kleinen grünen Trichter. Da ist das Kreisen schon nach ca. 2 bis 3 Sekunden beendet. Von dort rollt die Kugel über die 3. Platte durch einen automatischen Umschalter, der die Kugel abwechselnd in eine von zwei Möglichkeiten weiter rollen lässt. Aber beide Wege vereinigen sich wieder auf der 2. Platte.

Im Bild von vorne ist oben rechts ein kleiner Motor zu sehen. Dieser drückt einen beweglichen Arm nach unten, wodurch sich über eine Drehachse links davon der Arm hebt. Dadurch wird die Kugel vom vorderen Kettenaufzug nicht mehr oben auf dem Weg zum gelben Trichter abgeladen, sondern etwas weiter unten. Von dort rollt sie ohne Umwege direkt in das Kugellager auf der ersten Platte ganz links. In der Betriebsart "Aus mit Einsammeln der Kugeln" können die Kugeln so wesentlich schneller in das Kugellager zurück gebracht werden. Ansonsten müssten noch langwierig der gelbe Trichter und andere Anlagenteile durchlaufen werden.

Eine erste Inbetriebnahme mit laufenden Motoren ist auch erfolgreich erledigt.

Als nächstes kommt:
- Verdrahtung der Motoren, Sensoren und LEDs mit dem IO-Modul.
- Danach eine Erweiterung mit WinCC für das Display für den manuellen Betrieb.
- Programmierung der automatischen Regelung.
- Aufnahme eines Videos für Youtube.
- Vorführung für Bekannte mit einer Runde Sekt :-)

Inbetriebnahme

Für die Inbetriebnahme wurde die Erweiterung mit WinCC auf dem Display für den manuellen Betrieb vorgezogen. Nicht die aufwendige Animation mit einem Anlagenschema. Aber genug, um die Funktionen zu testen.
Die Kreise, die grau oder gelb ausgefüllt sind, signalisieren die binären Eingaben von den Lichtschranken bzw. den Endschaltern.
Weiterhin wurde die dazu nötige Software auf der CPU programmiert.

Damit lies sich die Inbetriebnahme der 4. Platte optimal durchführen. Im Handbetrieb lassen sich nun alle Funktionen nutzen.

Leider arbeitet die Wippe oben rechts nicht ganz zuverlässig. Der Mini-Motor läuft manchmal nicht an. Generell ist diese Kontruktion ist so optimal. Da gibt es noch Änderungsbedarf. Ansonsten läuft nach der Inbetriebnahme nun alles problemlos.

Als nächstes kommt:
- Den Halter für den gelben Trichter mitsamt dem Abgang auf eine halbe Grundplatte montieren. (erledigt. Das ging sehr schnell und einfach)
- Völliger Umbau der Wippe oben rechts durch einen neuen Spindelantrieb mit Anpassung der Sensoren, Verdrahtung und Software. (erledigt)
- Programmierung der automatischen Regelung. (erledigt)
- Aufnahme eines Videos für Youtube.
- Vorführung für Bekannte mit einer Runde Sekt :-)

Mögliche spätere Erweiterungen für die Wintermonate: (wenn ich zu viel Zeit übrig habe)
- Geänderter Abgang von der Wippe oben links mit einer neuen Kugelbahn auf die zusätzliche halbe Grundplatte hinter der 4. Platte mit mehreren schnellen Loopings in einem transparenten Trinkbecker. Danach zu einem Kettenaufzug, der die Kugel zum grünen Trichter führt.
NEU Der mechanische Aufbau ist bereits fast fertig! Dabei wird es recht eng auf der halben Grundplatte. Das war mal wieder eine Tüftelei.
Nach dessen Fertigstellung erfolgt die Erweiterung der Elektrik mit Ansteuerung eines Motors und Abfragen einer Lichtschranke am oberen Ende des Kettenaufzuges.
Die Erweiterung der Software wird dabei der kleinste Aufwand sein. Es ist auch nur eine Wiederholung bereits programmierter Funktionen.
- Taster an den Seiten der Zig-Zag-Bahn, die von der rollenden Kugel beim Richtungswechsel betätigt werden. Mit Signalisierung der nachfolgenden Bahn durch eine LED-Kette. Mit noch zwei verfügbaren Ausgängen lässt sich dies aber nicht mehr sinnvoll realisieren.
- Auf dem Display: Komplettierung der Seite "Alles" um die 4. Platte. (im groben ohne Schönheit bereits umgesetzt)

Eine fünfte Platte wird es definitiv nicht geben! Schon jetzt reicht ein Tisch nicht mehr aus. Es entsteht einiges an Materialkosten. Es ist alles Denkbare an Aufbauten bereits mit der 4. Platte umgesetzt. Ja, es gibt noch Spezielles von den Baukästen Rolling Aktion von Fischertechnik. Aber trotzdem, genug ist genug!
Und der wichtigste Grund gegen eine 5. Platte: Der Zeitaufwand ist immens! Ich brauche auch noch Zeit für andere Dinge.

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