Taster Version 2 - Fuehrungshuelse mit Klemmmutter (3D-Druck)

Verlaengerung fuer die micro:bit-Taster A und B, damit man sie durch den Holzdeckel mit dem Finger druecken kann. Anders als Version 1 (Gewindebolzen im Holzloch) sitzt hier eine Huelse fest im Holz; der Stoessel gleitet darin mit langer Fuehrung. Das Holz darf 4 bis 9 mm dick sein.

Status: nicht am echten Teil getestet. Passung im Case, Holzloch, Stoessel und alle Gewinde sind in Fusion numerisch geprueft (siehe unten). Die Tasterflaeche ist aber angenommen (6 x 6 mm, Oberkante praktisch buendig zur Holzunterseite) - vor dem Serien-Druck einen Testdruck machen und die Annahmen nachmessen.

Funktion

  • Huelse: Rohr mit Aussengewinde Tr12x2, unten ein flacher L-Fuss (0,8 mm) mit Aussparung fuer den Taster, oben eine Lippe. Von unten durch das Holzloch gesteckt, zieht die Klemmmutter sie von oben gegen das Holz - die Huelse sitzt fest und wackelt nicht. Der Fuss ist das Gegenstueck zur Mutter (unter dem Holz ist fuer eine zweite Mutter kein Platz).
  • Stoessel: Zylinder (Ø 6,8 mm, 11,75 mm lang) in der Huelsenbohrung (Ø 7,2 mm), unten ein Druckstift auf die Tastermitte, oben ein Hals durch die Lippe. Die Lippe verhindert, dass der Stoessel nach oben herausrutscht; die Feder des Tasters stellt ihn nach dem Druecken zurueck.
  • Knopf: Drehknopf auf dem Gewindehals M5x0,8. Sein Abstand zur Huelsenoberkante ist der Hub und ueber das Gewinde einstellbar.
  • Holzdicke: Nur die Klemmmutter laeuft weiter hoch oder runter. Huelse und Stoessel sind fuer jede Dicke bis 9 mm gleich.

Teile

Datei Anzahl (fuer A und B) Beschreibung
huelse_links.stl 1x Huelse fuer den Taster nahe der linken Rahmenwand
huelse_rechts.stl 1x gespiegelte Variante fuer die rechte Seite
stoessel.stl 2x Stoessel, fuer beide Seiten gleich
knopf.stl 2x Drehknopf
klemmmutter.stl 2x Sechskantmutter Tr12x2
deck_mit_microbit_taster_v2.dxf - Deckel-DXF mit runden Loechern

Woran man links/rechts erkennt: Der flache Fuss zeigt immer von der naechsten Rahmenwand weg zur Mitte (zum LED-Fenster). Im Zweifel probeweise einlegen - die falsche Huelse stoesst an der Rahmenwand an.

Holz: rundes Loch

deck_mit_microbit_taster_v2.dxf ist deine deck_mit_microbit.dxf mit einer einzigen Aenderung: die beiden 10 x 10 mm-Quadrate fuer A/B sind durch Kreise Ø 12,4 mm an derselben Mitte ersetzt (r = 6,2). Die Huelse (Ø 12) hat darin ca. 0,2 mm Spiel je Seite. Loecher zuerst an einem Reststueck schneiden und mit der gedruckten Huelse pruefen - der Laserstrahl macht Loecher je nach Kerf etwas groesser.

Drucken

  • Material PLA oder PETG, Duese 0,4 mm, Schichthoehe 0,15 - 0,2 mm, ohne Stuetzen, 3 Wandlinien, Fuellung >= 40 %.
  • Die STL-Dateien sind schon druckfertig ausgerichtet:
    • Huelse: kopfueber, die Lippe liegt auf dem Bett, der Fuss wird zuletzt gedruckt.
    • Stoessel: Gewindehals auf dem Bett, Stift oben. Kleine Aufstandsflaeche (Ø 5 mm), deshalb Brim (5 mm) verwenden.
    • Knopf: Dach (glatte Seite) auf dem Bett, Gewindeoeffnung oben.
    • Klemmmutter: flach.
  • Innengewinde (Mutter, Knopf) haben je 0,15 mm Druckspiel eingerechnet. Klemmt es, kurz aufschrauben und wieder abdrehen; bei zu viel Spiel gew_spiel / gew_spiel_m5 in taster_bauen.py verkleinern.
  • Der Stoessel muss in der Huelsenbohrung leicht gleiten. Wenn nicht: Bohrung mit einem 7-mm-Bohrer von Hand nachziehen oder koerper_d verkleinern.

Einbauen

  1. Case noch nicht ans Holz schrauben.
  2. Stoessel von unten in die Huelse schieben: Stift zuerst nach unten, der Hals kommt oben durch die Lippe (Stoessel liegt nach oben im Rohr).
  3. Huelse mit Stoessel von unten durch das Holzloch stecken (Fuss unter dem Holz).
  4. Klemmmutter von oben aufschrauben und handfest anziehen (Huelse dabei am Fuss festhalten).
  5. Knopf auf den Gewindehals schrauben, zunaechst bis ca. 0,7 mm Luft zur Huelse.
  6. Case mit den beiden Schrauben an das Holz schrauben, micro:bit einschieben. Der Taster faehrt dabei in die Aussparung im Fuss.

Hub einstellen

  1. Den Knopf so drehen, dass zwischen Knopf-Unterseite und Huelsenoberkante etwa 0,5 - 0,8 mm Luft bleiben (ca. eine halbe Umdrehung Gewinde = 0,4 mm).
  2. Testen. Klickt der Taster nicht, mehr Luft (Knopf aufdrehen). Wird der Taster nie losgelassen oder schaltet dauernd, stimmt die Stiftlaenge nicht - siehe naechster Abschnitt.
  3. Mit einem Tropfen Sekundenkleber oder Nagellack am Knopfgewinde sichern, wenn der Knopf nicht mehr verstellt werden soll.

Bekanntes Restspiel: In Ruhe hat der Stoessel etwa 0,4 mm Auf-und-ab-Spiel (er liegt nur auf dem Taster). Das ist Absicht als Toleranz fuer einen etwas hoeheren Taster als angenommen. Seitlich fuehrt die 11,75 mm lange Bohrung; das Spiel dort betraegt 0,2 mm je Seite bei ~12 mm Fuehrungslaenge (in Version 1 waren es 6 mm).

Wenn der Stift nicht passt

Die Laenge des Druckstifts (stift_l, 0,9 mm) gilt fuer einen Taster, dessen Oberkante 0,05 mm unter der Holzunterseite liegt. Liegt der Taster tatsaechlich hoeher, presst der Stift ihn schon in Ruhe (Dauerdruck): stift_l kleiner machen und den Stoessel neu drucken (taster_bauen.py). Liegt er tiefer, den Knopf weiter aufdrehen oder stift_l groesser machen.

Was in Fusion geprueft wurde

Gegen das echte Case-Modell (Microbit_V2_Case), einen 6-mm-Holzdeckel mit rundem Ø 12,4 mm-Loch an den Positionen aus deck_mit_microbit.dxf und einen angenommenen 6 x 6 mm-Taster:

Pruefung Ergebnis
Huelse im Case, im Holzloch, gegen Taster 0 mm3 Durchdringung
dasselbe mit Lageabweichung +-0,5 mm in X und Y (Handmass-Toleranz) 0 mm3
Seitliches Spiel der Huelse im Holzloch ca. 0,2 mm je Seite
Stoessel in der Huelse: Ruhe / oben an der Lippe / 0,25 mm gedrueckt / 0,9 mm gedrueckt 0 mm3
Wandstaerke der Huelse am Gewindegrund 1,07 mm
Klemmmutter auf der Huelse bei 4 mm und 9 mm Holz 0,000 mm3 (Gewinde greift)
Knopf auf dem Hals bei 0 / 0,7 / 1,5 mm Luft 0,000 mm3
STL-Netze geschlossen, keine offenen Kanten

Die rechte Huelse hat zur Rahmenwand hin nur zwischen 0,5 und 1 mm Reserve (bei +1 mm Versatz Richtung Wand stoesst sie mit < 1 mm3 an).

Annahmen, die nachgemessen werden sollten

Annahme Wert Wo aendern
Tasterflaeche (X und Y) 6,0 mm taster
Taster-Oberkante 0,05 mm unter der Holzunterseite (Rahmenhoehe 14,55 mm) d_taster, stift_l
Tastermitte Mitte des Holzlochs (X 8,2 / 48,4 mm, Y 9,74 mm im Case) Loch im DXF
Loch im Holz rund Ø 12,4 mm gew_d, loch_spiel
Holzdicke bis 9 mm, Huelse 15 mm lang huelse_l (= Holzdicke + 6)

Die Tasterhoehe (Rahmenhoehe 14,55 mm) folgt aus dem Fusion-Parameter d110 und der micro:bit-Angabe “Taster 4,55 mm ueber der Platine” (tech.microbit.org).

Bauhoehe: Bei 6 mm Holz steht die Huelse 9 mm ueber dem Holz, der Knopf oben etwa 18 mm. Fuer duennes Holz die Huelse kuerzen (huelse_l = Holzdicke + 6); Stoessel und Knopfhals passen sich im Skript automatisch an.

Neu erzeugen

taster_bauen.py ist die parametrische Definition. In Fusion ein leeres Design oeffnen, Skript ausfuehren (Dienstprogramme > Add-Ins > Skripte); es baut die fuenf Koerper, prueft auf Streukoerper und schreibt die STL-Dateien neben das Skript (Huelse und Stoessel kopfueber fuer den Druck). Parameter stehen im Block P am Anfang.