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StephanZ

Wie ich einen Forumslader verbaute

Vorwort

Dieser Bericht wendet sich an handwerklich Unerfahrene und ist geschrieben von einem handwerklich Unerfahrenen.

Obwohl man sich als Forumsmitglied bei Jens eine bestückte Platine bestellen kann, war ich mir nicht sicher, ob ich mit meinem Wissen und Hausmitteln schaffen würde den Lader zu verbauen.

Zum Beispiel war es ein Rätsel für mich, wie bekomme ich Löcher in ein Plastikgehäuse? Geht das mit einer normalen Bohrmaschine, brauche ich spezielle Bohrer? Wer solche Fragen aus seiner Erfahrung beantworten kann, wird vermutlich keinen Gewinn aus diesem Bericht ziehen.

Ich habe von vielen Leuten im Netz Hinweise zu meinen Problemstellungen erhalten. Vor allem von Jens, dem ich an dieser Stelle noch einmal ausdrücklich danken möchte.

Dann möchte ich sagen, ich bin mit meinem Weg zu Rande gekommen. Es gibt vermutlich elegantere und bessere Wege. Und das ist mir wichtig, ich kann nicht versprechen, ob es bei jemand anderem genauso problemlos funktionieren wird.

Anwendung

Meine Zielvorgabe war, ich wollte das Ladegerät in der Lenkertasche transportieren. Da aber auch dort schon eine Spiegelreflexkamera und zwei Objektive mitfahren, habe ich mich entschieden, Lader und Akkupack zu trennen. Der Akkupack besteht aus 10 NiMh-AA- Akkus und liegt unter dem Kameraeinsatz und drückt diesen nicht zu hoch. Der Lader liegt bei den Objektiven, wo er noch ein Plätzchen gefunden hat.

Ich betreibe und lade damit meinen PDA mit GPS über USB.

Kabel oder Litze

Die erste Erkenntnis, die ich für wichtig halte, es gibt einen Unterschied zwischen Kabel und Litze. Bei einem Kabel bestehen die einzelnen Adern aus massivem Kupferdraht, bei einer Litze aus vielen sehr dünnen Drähten. Ähnlich wie bei einem Stahlseil, aber die Einzeldrähte sind nicht verdrillt beziehungsweise geflochten.

Der Vorteil von Litze ist, sie bricht weniger schnell und kann öfters gebogen werden. Damit ist Litze das Mittel der Wahl. Wenn ich im weiterem Text von Kabel spreche, meine ich trotzdem Litze.

Ich habe ein rotes und schwarzes Silikonkabel a einem Meter Länge mit 1,5 Millimeter Querschnitt besorgt.

Die Farben sind wichtig, damit man beim Basteln nicht die Pole verwechselt. Jens verwendet bei der bestückten Platine auch diese Farben.

Akkupack

Ich habe zehn NiMh Akkus der Bauform AA zusammengelötet.

Was ist meiner Meinung nach wichtig?

Man sollte, so meine Recherchen, die einzelnen Polflächen der Akkus mit Schmirgelpapier anschleifen, damit das Zinnlot besser haften bleibt.

Wie lang sollte das Litzenstück zwischen den Akkus sein? Ich habe mit 2,5 Zentimeter gearbeitet. Im Nachhinein würde ich sagen, eine andere Länge wäre besser gewesen.

Denn wichtig für ein gutes und leichtes Gelingen der Lötverbindung ist, dass die Litze ruhig und stabil auf dem Akkupol liegen kann. Mit den kurzen Fitzelchen, mit denen ich gearbeitet habe, war das häufiger nicht so einfach. Vielleicht müsste das Kabel aber auch dünner sein.

Die Akkus habe ich beim Löten zwischen zwei schwere Bücher eingeklemmt.

Am Schluss wurde das rote Kabel an den Pluspol und das schwarze an den Minuspol des Akkupacks gelötet.

Nachdem ich alles zusammengelötet habe, habe ich die Akkus mit Heißkleber verbunden und die einzelnen Pole mit Heißkleber abgedichtet.

Dabei stellte sich heraus, dass die Litzenstückchen nach dem Löten teilweise so unflexibel waren, dass ich die Akkus nicht richtig aneinander schieben konnte und auch nicht plan auf der Tischplatte lagen.

Das nächste Mal werde ich die Akkus zuerst zusammenkleben, oder einen anderen Klemmmechanismus während des Lötens entwickeln.

Obwohl die Heißkleberfixierung sehr robust wirkt, habe ich den Akkupack in einen Schrumpfschlauch gepackt.

Dazu verwendete ich https://www.conrad.de/ce/de/product/529818/SCHRUMPFSCHLAUCH-85X015-BLAU

Ich habe diesen Schrumpfschlauch mit meinem Föhn geschrumpft. Ob das jetzt nur speziell mit diesem Material geht oder mit jeder Art von Schrumpfschlauch entzieht sich meiner Kenntnis.

Gehäuseplanung

Das nächste Problem war, wie groß muss das Gehäuse sein.

Leider wird bei Conrad und vermutlich auch bei Reichelt die Außenabmessung des Gehäuses angegeben, nicht die Innenabmessung.

Man sollte von diesen Abmessungen einen halben bis einen Zentimeter abziehen. Vorsicht die Gewindegänge der Schrauben in den Ecken der Gehäuse können den entscheidenden Millimeter rauben.

Die nächste Faustformel, der Abstand zwischen Platine oder Akku zur inneren Gehäusewand, sollte 2,5 Zentimeter betragen. Dies betrifft aber nur die Wände, in die man etwas einbaut. Dann kann man bequem arbeiten und muss die Kabel nicht allzu eng biegen.

Für jeden Durchgang in der Gehäusewand sollte man mit einem Quadrat von 1,7 cm2 rechnen. Für die LEDs aber würde ich nur 0,6 cm2 veranschlagen.

Die Angaben sind ziemlich großzügig. Da aber beim Bohren die Löcher gerade nicht sehr exakt zum platzieren waren, beinhaltet das einen gewissen Sicherheitsabstand.

Steckerbau

Ich hatte einige Ideen, aber Jens hat mich dann von Mini Tamiya Steckern überzeugt. Jens nannte viele Argumente puncto Energieeffizienz. Was mich aber überzeugt hatte, diese Stecker habe einen Mechanismus, der das Trennen der Stecker verunmöglicht. Das ist ein wichtiger Punkt beim Fahrradgerüttle.

Ich habe für den Akkuausgang eine Buchse genommen und für den Dynamoausgang einen Stecker, damit man ja nichts falsch anschließt.

Leider konnte ich keine vorkonfektionierten Stecker mit Kabel kaufen, weil nicht vorrätig, deswegen musste ich es selber machen.

Offiziell braucht man dazu eine Crimpzange, die gerade nicht billig ist. Mit einer kleinen Flachzange ging es aber auch. Dies ist aber fudellig. Man sollte ein paar Stecker auf Vorrat kaufen, wenn man Grobmotoriker ist.

Wenn in eine Buchse das Kabel eingeführt wird, sollte man in die Buchse einen Stecker stecken, damit das Kabel nicht zu weit nach vorne geschoben wird. Dann braucht man später beim Zusammenstecken von Stecker und Buchse keine Gewalt anwenden.

Wen man die Stecker für den Akku zusammenbaut baut, unbedingt vor dem Einführen der Metallstecker in das Plastikehäuse überprüfen, ob das rote zum roten Kabel kommt.

Das Geschrieben mag verwirrend wirken. Wen man die Sachen in der Hand hat oder ein Bild der Tamaiyastecker sieht, dürfte alles klar sein.

Gehäusebau

Mein Problem war, wie bekomme ich die Löcher in das Gehäuse? Ist eine herkömmliche Bohrmaschine zu brutal?

Mit dem langsamsten Gang meiner Bohrmaschine war das Bohren problemlos. Weiteres habe ich nicht ausprobiert.

Ich habe ein Gehäuse mit Probebohrungen verschlissen, um herauszufinden, wie werden die Löcher am besten?

Mein Ergebnis. Mit dem Lötkolben ein Loch in die Gehäusewand schmelzen. (Das mit dem Lötkolben sollte man bei der kleinen LED lassen. Der 3-Millimeter-Bohrer fräste bei mir die Schmelzreste nicht gänzlich weg.)

Dann mit dem kleinsten Bohrer nachbohren, und dann den nächstgrößeren Bohrer nehmen, usw.. Die Löcher haben sich so ziemlich präzise setzen lassen.

Es geht zwar auch, gleich den Bohrer für die eigentliche Lochgröße zu nehmen. Aber dann habe ich mehr Anpressdruck verwendet und hatte dann beim Eindringen den Bohrer nicht so gut unter Kontrolle. Die Löcher wurden auch etwas unrunder.

An anderer Stelle hat man mir einen Schälbohrer empfohlen. Von dem würde ich abraten, solang man seine Bohrmaschine nicht fixieren kann. Diese Bohrerart ist sonst nicht kontrollierbar und das Loch wird zu groß.

Leider habe ich das erst beim zweiten Gehäuse festgestellt. Vermutlich weil das Plastik eine andere Konsistenz hatte.

Weil immer ein Panne bei den Löchern passieren kann. Loch bohren, Kabeldurchführung oder Schalter probeweise einführen und mit Sicherheitsabstand nächstes Loch bohren und wieder das entsprechende Bauteil einführen.

Für die Kabeldurchführungen habe ich diese Kabelverschraubungen verwendet. Leider ist mir dabei ein Denkfehler unterlaufen.

Ich glaubte, dass die Gehäusewand zwischen der Mutter, die keine ist, und der Haube durch Zuschrauben fixiert wird. Da je nach Kabelgewinde dieser Abstand zwischen vermeintlicher Mutter und Haube unterschiedlich groß ist, erwies sich dies als Fehlanzeige. Ich habe dann zum Heißkleber gegriffen. Schön ist etwas anderes.

Kabel verlöten und der Rest

Dann habe ich die Kabel verlötet. Da ich mich an das vorgegebene Farbschema gehalten habe, kam rotes Kabel an rotes Kabel, und schwarz an schwarz.

Für den USB Ausgang habe ich ein USB-Kabel zerschnitten. Mir kamen vier Kabel entgegen. Grün und weiß sind die Datenleitungen und haben nichts mit Strom zu tun. Dann gab es ein rotes und schwarzes Kabel. Die Farbzuordnung entsprach dem Farbschema für die Polung von Jens. Ob das grundsätzlich bei jedem USB-Kabel so ist, entzieht sich meiner Kenntnis. Wikipedia meint aber, das dies das Standardfarbschema bei USB ist.

Es gibt jetzt bei dieser USB-Geschichte ein Problem, manche Geräte wollen, dass die Datenleitung kurzgeschlossen wird, andere wollen irgendwelche Widerstände im USB-Stecker, sonst wird das angeschlossene Gerät nicht geladen oder nimmt gar keinen Strom an.

Ich wusste, dass bei meinem PDA die Datenleitung kurz zu schließen sind. Das soll aber z.B. für das Iphone nicht reichen.

Ich habe deswegen aus Neugierde, von dem originalen KFZ-Ladegerät meines PDAs das Kabel abgeschnitten. Erkenntnis: Diese elektronischen Finessen sind im USB-Stecker vorne eingebaut. Beim Netzgerät meines PDA war es genauso. Vielleicht eine Idee, bevor man mühselig versucht, die Elektronik im Stecker nachzubauen und herauszufinden, was muss man nachbauen?

Erst jetzt habe ich die Platine mit Heißkleber festgeklebt. Ich persönlich würde diesen Schritt erst gegen Ende tun, weil wenn die Platine nicht fixiert ist, mehr Bewegungsfreiheit beim Löten besteht.

Materialliste und Werkzeug

Die Bestellnummern sind für den Elektronikversand Conrad. Stand 21.4.2010

Ich gebe keine Akkus an, weil meine Wahl dadurch bedingt war, dass die Akkus schon sowieso schon bei mir rumlagen.

Aus dem Radreiseforum ist mir bekannt, dass manche ein wenig Scheu vor diesem Gehäusebau haben, weil sie sich ja Werkzeug kaufen müssten. Eine Bohrmaschine kann man sich hoffentlich im Bekanntenkreis leihen. Lötkolbensets gibt es für zehn Euro. Diese Sets sind zwar nicht hochwertig, aber für eine einmalige Aktion ausreichend. Heißkleberpistolen sind auch erstaunlich billig. Die billigste, die ich sah, kostete fünf Euro.

Weitere Vereinfachungen

Am aufwändigsten war der Akkupack. Ich könnte mir vorstellen, dass jemand, der noch nie gelötet hat und wenig handwerkliches Selbstvertrauen hat, entnervt aufgibt. Je nachdem, was man haben will, ist der Kauf eines vorgefertigten Akkupacks nicht wesentlich teurer. Wobei ich dann zu den von Jens empfohlenen LiFePo4-Zellen greifen würde.Bei meinen Recherchen habe ich festgestellt, dass einige Versender die Packs nach Angaben der Kunden bauen. Soll heißen, man kann Stecker und Kabellänge bestimmen.

Arbeitszeit

Akkupack eine bis eineinhalb Stunden. Der Rest eine dreiviertel Stunde bis eine Stunde.

Die Experimentierzeit und Planzeit deutlich höher. Aber vielleicht reduziert dieser Bericht diese Zeiten.

Ärgerliche Falle

Man sollte sich wirklich klar machen,

  • wann löte ich die Kabel an,
  • wann montiere ich die Stecker,
  • wann montiere ich die Kabeldurchführungen,
  • wann führe ich die Kabel durch?

Wenn einer der Schritte zum falschen Zeitpunkt kommt, dann muss man die Verbindungen leider wieder trennen.

 

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