Ich stelle hier ein interessantes Spielzeug aus der Kategorie „Baumaschinen“ vor. Es handelt sich um eine kleine funktionierende Rüttelplatte. Meine Enkel sind davon ganz begeistert und deshalb möchte ich es hier kurz vorstellen. Bei Recherchen im Internet habe ich auch nichts Gleichwertiges gefunden.
Beim Design habe ich mich davon leiten lassen, dass es mit dem DUPLO-System kompatibel sein soll. Ein kleines DUPLO-Männchen soll sozusagen als „Maschinenführer“ agieren.
Das Gehäuse besteht aus zwei Teilen, dem Maschinengehäuse und einem Deckel. Im Maschinengehäuse findet die Elektronik Platz. Er ist außerdem der Standplatz für das Bedienmännchen. Der Deckel verschließt das Gehäuse und hat zwei Handgriffe zum Einrasten der Hände.
Beide Komponenten sind 3D-Druckteile aus PLA. Das Unterteil habe ich zweifarbig gedruckt. Die eigentliche Rüttelplatte und der Standfuß sind mit Silber-Filament gedruckt, der Maschinenkasten ist grün. Natürlich kann man das auch durchgängig einfarbig machen. Für die vier M2-Schrauben werden im Maschinengehäuse Einschmelzmuttern eingedrückt. Ich bevorzuge diese Befestigungsart, weil hier nichts ausleiern kann, wie bei Blechtreibschrauben, egal wie oft man die Schrauben lösen muss. Für den Deckel habe ich optional zwei verschiedene Varianten entwickelt, für Senkschrauben oder für Zylinderschrauben mit Zapfensenkung.
Bei der Montage werden zuerst die Vibrationsmotoren mit einem Tropfen Kunstharz eingeklebt. Es handelt sich dabei um einfache Handy-Motoren mit einer Unwuchtmass auf dem Wellenende. Diese stehen links und rechts aus der Motoraufnahme heraus (Bild 2). Die Anschlussleitungen müssen vor dem Einkleben mit dünnen Anschlusslitzen verlängert werden.
Jetzt wird der Lithium-Polymer-Akku mit Heißkleber auf dem Boden fixiert. Darüber wird das Lademodul gesetzt und mit Keißkleber gesichert. Die Batterie wird an den vorgesehenen Anschlüssen angelötet (Bild 3).
Im letzen Schritt wir die bestückte Leiterplatte eingesetzt. Die umgebogenen LEDs sind so zu platzieren, dass sie durch die vorgesehenen Löcher im Maschinenkasten passen. Dann ist das PCB auf der gegenüberliegenden Seite mit Heißkleber zu sichern.
Um den Rütteleffekt zu verstärken, müssen beide Motorachsen die gleiche Drehrichtung aufweisen. dazu sind sie gegenpolig anzuschließen. Ursprünglich habe ich sie in Reihe geschaltet und deshalb für jeden Anschluss ein Pad vorgesehen (siehe Bild 4). Das hat aber mitunter zu Problemen bei den Motoren geführt. Letztendlich habe ich die Motoren parallel geschaltet und nur die äußeren Pads genutzt. Auch hier beachten, dass die Motoren gegenpolig angeschlossen werden. Als Letztes wird dann die Spannungszuführung vom Akkulader angeschlossen. Achtung, schaltungsbeding laufen da die Motoren schon mal los, das ist normal.
Die Elektronik ist schnell und einfach erklärt. Bei Druck auf den Taster öffnet der p-Channel-MOSFET und schaltet die Motoren und die LEDs an. Die Maschine rüttelt also los. Nach dem Loslassen wird C1 langsam über R1 aufgeladen. Sobald die Spannung am Gate die Schwellspannung unterschreitet, schließt der Transistor und es erfolgt eine Abschaltung. Das ist etwa nach 15s der Fall. Die Schaltung verbraucht im Leerlauf so gut wie keinen Strom, sodass auf einen separaten Schalter verzichtet werden kann. Das ist also sehr kinderfreundlich eingerichtet. Die Nachladung des Akkus erfolgt über die Mikro-USB-Buchse mit einem Ladegerät oder einem USB-Anschluss.
Der Rütteleffekt ist wie bei einem Handy, allerdings werkeln hier zwei Motoren. Man sollte nicht erwarten, dass sich die Platte groß fortbewegt. Sie rüttelt aber ziemlich heftig auf der Stelle und die Kinder haben garantiert ihren Spaß daran.
Die Bauunterlagen können hier geladen werden. Neben den Leiterplatten- und 3D-Daten finden sich in der Stückliste auch Hinweise zur Beschaffung der Teile.