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Nachdem ich nun schon zwei Jahre stolze Besitzerin eines 3D-Druckers bin, ca. 20kg Filament verdruckt habe und schon viele Probleme mit 3D-Drucken gelöst habe, wollte ich nun endlich einen Punkt an gehen, der mich schon immer gestört hat: Wenn der Drucker länger druckt, kann es sein, dass er mitten in der Nacht mit dem Druck fertig ist. Dann läuft der Drucker bis in den Morgen so vor sich hin. Das Netzteil zieht Strom, stellt eine Gefahrenquelle dar (Netzteilbrand) und die Lüfter lüften munter vor sich in, was unnötig ist. Im Internet findet man Abschalteinrichtungen, die zwar erkennen, wenn ein Drucker oder ein anderer Verbraucher fertig ist, schalten dann aber sofort den Strom ab. Mega ungünstig bei einem 3D-Drucker, der dann mit einer 250°C heißen Nozzle den Ventilator ausgeschaltet bekommt. Die Hitze geht über das Heatbreak und verklebt im dümmsten Fall das Filament auf der kalten Seite oder verklumt es so, dass beim nächsten Druckversuch erst einmal reparieren angesagt ist. Ein Auto-Off für einen 3D-Drucker muss erkennen, dass der Druck fertig ist, muss dann ein paar Sekunden den Drucker zum Herunterkühlen des Hotends an lassen und kann dann abschalten. Das war der Plan. hier kommt die Realisierung in der ersten Version.

Ich wollte das Gerät erst einmal so einfach wie möglich halten. Deshalb kam hier ein Stromsensormodul aus der DIY-Ecke zum Einsatz, das den Strom misst, ohne dass man mit den 220V in Berührung kommt. Außerdem brauchte ich einen Taster zum Einschalten des Druckers und eine LED zum zeigen des Zustands. Das war es auch schon. Ein Arduino Pro Mini sollte den Rest übernehmen. Zuerst hat dieser einmal einen typischen Druckverlauf aufgezeichnet und den über die serielle Schnittstelle an den PC gegeben. Mit Excel habe ich mir dann die markanten Punkte aus dem Diagramm gesucht: Die einzige wirkliche Bastelei war die Lochrasterplatine mit den beiden Relais. Zwei Relais, weil ich die da hatte und weil dann auch die beiden Kabel "N" und "L" relativ weit auseinander kommen. Was bei der "fliegenden Verdrahtung" einer Lochrasterplatine ein Sicherheitsgewinn ist. Hier die Rücksteite der Platine:

Die Platine enthält nur das Allernötigste: die zwei Relais, einen ULN2003 zum Treiben der Relais, zwei Freilaufdioden 1N4148 direkt über die Spulen antiparallel gelötet, eine LED nebst Vorwiderstand und einen Klemmenblock. Die Platine bekommt 12V, Masse und das Ansteuersignal vom Arduino.

 

An das AC/DC-Netzteil habe der Not gehorchend an die Steckverbinder-Stifte Kabel gelötet. Leider ist es eine dumme Angewohnheit der Lieferanten, den Steckertyp nicht genau zu spezifizieren oder das Gegenstück so exotisch zu machen, dass man es nicht ohne weiteres bekommt.

 

Das war es dann schon mit den Vorbereitungen. Hier eine grafische Stückliste, was von den Teilen die ich verbaut habe:

Zuerst wird das Netzteil in die Position eingesetzt. Sollte ohne Schrauben halten.

Die Schraubverbindungen werden eingesetzt, die Stromkabel abisoliert und entsprechend abgelängt. Bitte die Adernendhülsen nicht vergessen. Auch die gehören zur Sicherheit dazu.

Nun wird der Stromsensor eingesetzt, hält auch ohne Schrauben und das braune Kabel durch den Sensor gefädelt. Dann wird auch hier eine Adernendhülse aufgequetscht.

Des weiteren werden noch zwei lose Kabel benötigt. Eine Seite jeweils mit Adernendhülse die ander darf ohne bleiben.

Die beiden Kabel werden an die Relaisplatine geschraubt. Das ist die Lastseite.

Nun werden an den Klemmblock die Stromeingangskabel angeschlossen.

Die Relaisplatine wird jetzt eingesetzt. Natürlich habe ich die Bohrungen da gemacht, wo beim Gehäuse die Stifte durchfingern. Dadurch hält das auch wieder ohne Löten.

Nun kommen die Wago Klemmen dran (ich habe die WAGO 222-Klemmen verwendet). Diese dürfen bei starren Leitern, Feinleiterleitungen und auch bei Leitungen mit Adernendhülsen verwendet werden. Der Gag ist, dass diese Art von Klemmen bei meinem Gehäuse einfach in die Gehäusewand geklippst werden. Sie halten - ohne Schrauben. 

So sehen die Wago-Klemmen aus, wenn sie in die Wand geklippst wurden:

Hält "Bombe" und die Klemmen können auch wieder entfernt werden - bei Bedarf.

Beim Arduino habe ich noch gemurkst. Der wurde mit einem doppelseitigen Klebeband fest geklebt. Inzwischen habe ich auch dafür einen Halter konstruiert.

Das Gehäuse habe ich so konstruiert, dass der Deckel nicht mit Kabeln der Bedienelemente fest hängt. Der Taster und die LED werden statt dessen in die Halterungen gedrückt und fertig.

Am Boden müssen noch die Füße eingepresst werden. Das ist wichtig, weil sich am Boden die Lüftungsschlitze befinden:

Die Idee ist die, dass die Luft vom Boden auf der Niederspannungsseite in das Gehäuse eindringt, und dann nach rechts über die HV-Seite wieder aus dem Gehäuse geht.

Die Austrittseite ist so konstruiert, dass man mit einem spitzen Gegenstand keine hochspannungsführenden Teile berühren können sollte.

Der Deckel ist so gebaut, dass er mit den Rastnasen in die vorgesehenen Löcher einrasten sollte. Damit ist das Gehäuse geschlossen. Die Verstrebung dient der Stabilität des Deckels. Das ganze Gehäuse ist sehr materialsparend konstruiert. 

 

Hier sind die Files für das Gehäuse zum Nachdrucken:

(AutoOff1Mech.zip)

 

Der Code ist derzeit noch nicht reif für eine Veröffentlichung. Nur so viel: Ich habe das ganze in eine State-Machine gepackt und der AutoOff ist seit über einen Monat in intensiver Nutzung. Die Grundfunktionalität ist sehr gut. Der Tasten-Code wird demnächst als IRQ ausgeführt, und wahrscheinlich bekommt der AutoOff noch optional ein Display (OLED). Es geht aber auch ohne. 

Derzeit habe ich eine zweite Version des AutoOff entwickelt, diesmal mit Leiterplatte für den einfacheren Nachbau. Ich habe bewusst auf SMD-Bauteile verzichtet, weil ich weiß, dass manche Menschen damit noch auf Kriegsfuß stehen. Die Leiterplatte ist nach Verschmutzungsgrad PD2 layoutet, sollte als auch in nicht ganz so sauberer Umgebung ihren Dienst verrichten. Durch die Leiterplatte wird nur noch ein Relais benutzt. Statt einem Taster kann optional auch ein Drehdrücksteller verwendet werden und das Optionale Display ist ebenfalls bereits unterstützt. 

 

Mehr, wenn es mehr zu berichten gibt. Das ganze Projekt läuft wie immer auf CC-SA-Lizenz, d.h. kopieren, erweitern und auch die kommerzielle Nutzung ist ausdrücklich erlaubt (Namensnennung erbeten).