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Eine besondere Herausforderung war die Konstruktion der Gelenke und der Lagerungen. Foto: Vavro

Feinwerkmechanikpreis

15. January 2021 | Teilen auf:

Feinwerkmechanik: Eine sehr bewegliche Konsole

(Januar 2021) Zu den Bewerbungen für den Feinwerkmechanikpreis 2020 gehörte ein sehr interessantes Projekt des Metallhandwerkers Josef Vavro, eine TV-Konsole.

Josef Vavro wurde mit der Entwicklung und Fertigung einer speziellen TV-Konsole für einen privaten Auftraggeber beauftragt. Eine entsprechende Konsole war auch nach einer intensiven Suche des Bauherrn und des Architekten als Fertigprodukt auf dem Markt nicht gefunden worden.
Die Konsole (in diesem Fall für einen 65 Zoll Bildschirm) sollte prinzipiell folgende Funktionen erfüllen: Im geschlossenen Zustand soll die Bildschirmoberfläche fast bündig mit der Wandoberfläche sein. Beim Öffnen soll der TV-Bildschirm nicht nur seitlich schwenken, sondern sich gleichzeitig verschieben, um so die Entfernung zum Zuschauer zu vergrößern. Außerdem soll die Audioanlage mit den Lautsprechern zum TV-Gerät integriert und mitbewegt werden. Schließlich soll die Konsole durch einem Elektroantrieb mit Fernbedienung bewegt und natürlich in jeder Position gestoppt werden können, um so winkeltechnisch möglichst den Großteil des Raumes erreichen zu können.

Ausgeklügelte Gelenke

Wie auf der Systemzeichnung dargestellt, sind die wichtigsten Bestandteile der Konsole der Schwenkarm und der Geräteträger. Diese zwei Teile sind untereinander durch zwei Gelenke verbunden. Das obere Gelenk mit einem Nadellager ist so konstruiert, dass da hindurch die Verkabelung geführt werden kann. Das untere Gelenk mit zwei Kugellagern hat noch außerdem die Funktion, den doppelseitig abgefederten Führungsarm zu steuern. So bleibt das TV-Gerät bei der Bewegung jederzeit weich gelagert und außerdem ändern sich währenddessen auch die Kraft und die Richtung des Federdrucks. Der Führungsarm läuft dabei in einer V-Nut, die in die untere Rahmenfläche gefräst wurde.
Zum Antrieb der Konsole wurde ein 24 Volt Rohrantrieb ausgewählt. Ursprünglich wurde dieser Antrieb zum direkten Öffnen und Schließen einer Tür entwickelt, er ist daher sehr platzsparend und erfüllt gleichzeitig die Funktion der unteren Lagerung des Schwenkarms. Ein kleiner Nachteil dieses Antriebs ist jedoch eine relativ große Grundfläche seines Fußes und die damit verbundenen größeren Abstände zu Front- und Seitenwand. Diesen Nachteil konnte hier jedoch durch eine großzügigere Dimensionierung des Einbaugehäuses relativiert werden.

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Die Konstruktion ist eine gelungene Verbindung von Mechanik und Elektronik und erfordert detaillierte Kenntnisse und Fertigkeit im Metallbau und im Maschinenbau. Foto: Vavro

Steuerung selbst entwickelt

Das Gehäuse wurde aus drei Millimeter dickem Stahlblech gefertigt und aufwändig mit Putzkanten ausgestattet, so dass es komplett in der Wand eingebaut und verputzt werden konnte. Zum Öffnen bleiben nur die inneren Seitenwände, einerseits zugänglich zu Antrieb, Verkabelungseingang und Endschaltern, auf der anderen Seite zu Elektroteilen wie Netzanschluss, Stromverteiler, Trafos und Relais, Steuerung und Funkempfänger.
Die Steuerung mit Dreikanal-Funkempfänger wurde in diesem speziellen Fall auch selbst als Multirelaisplatine konstruiert, sodass sie alle notwendigen Funktionen erfüllt und dabei noch eventuell ausbaufähig wäre. (zum Beispiel für die automatische Schließung bei TV aus). Zusätzlich wurde noch ein elektronisches Relais zum sanften Anlauf und für eine eventuelle Geschwindigkeitskorrektur eingebaut. Im Falle eines Elektronikdefekts steht noch eine separate, einfach aufgebaute elektrische Schaltung für die Notöffnung zur Verfügung.
Alle Teile wurden vor der Montage in Feinstruktur pulverbeschichtet.

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Beim Öffnen schwenkt der TV-Bildschirm nicht nur seitlich sondern verschiebt sich gleichzeitig. Grafik: Vavro

Fazit: Äußerst präzise und maßgenau

Außer des Konstruktions- und Funktionsentwurfs lag die Herausforderung dieses Projektes darin, ein möglichst dezentes und gleichzeitig ästhetisches Erscheinungsbild zu liefern und letztendlich lag die größte Herausförderung des Fertigungsprozesses nicht nur in der präzisen Herstellung der Einzelteile, sondern auch in der peniblen Einhaltung der Maßgenauigkeit was sonst auch wegen der Doppelgelenkigkeit zur Multiplikation der Fehler führen würde.

zuletzt editiert am 26.05.2021