Metallbaukasten

Die ultimative Metallbaukasten-Maschine

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Ein Arbeitskollege machte mich aufmerksam auf The most useless machine ever, auch als The ultimate machine oder LeaveMeAloneBox bekannt.

Diese Maschine wurde erstmalig von dem Mathematiker Claude Elwood Shannon gebaut, der das gleichnamige Abtasttheorem formuliert hat und als Begründer der Informationstheorie gilt.
Videos sowie Aufbauhinweise findet man z. B. in YouTube, aber auch auf vielen anderen Internet-Seiten. Aufgrund ihrer Einfachheit ist die Maschine besonders gut geeignet für den Nachbau aus den Elementen eines Metallbaukastens und einigen anderen elektromechanischen Komponenten, hier auch als Ultimative Metallbaukasten-Maschine bezeichnet.

Die Besonderheit dieser Maschine ist deren völlige Sinnlosigkeit, die sich am besten mit einem kurzen Video demonstrieren lässt:

Video der ultimativen Metallbaukasten-Maschine (30s / 9MB) oder auch auf meinem YouTube-Kanal mit weiteren Videos.

Neben den Metallbaukasten-Teilen für die Box und den Hebelarm werden noch eine 3V-Batterie (2 x 1,5V Mignon) samt Halterung, ein 2-poliger Umschalter (DPDT, double pole double throw), ein Endschalter (im Ruhezustand geschlossen, normal closed) und ein Standard-Servo mit Servo-Horn benötigt.

Zunächst ist das Servo so zu modifizieren, dass es nur noch als einfacher Getriebemotor arbeitet. Hierzu wird es vorsichtig geöffnet und die komplette Servo-Elektronik entfernt. An die Anschlussfahnen des verbleibenden Motors werden 2 Leitungen gelötet, diese aus dem Servo-Gehäuse herausgeführt und das Gehäuse wieder zusammengeschraubt.

Zur Vermeidung unnötiger Arbeit sollte vorher das obere Teil des Servo-Gehäuses mit einem Klebestreifen am mittleren Teil fixiert werden. Andernfalls kann das obere Teil abfallen und mit ihm sämtliche Zahnräder des Getriebes.

Das geöffnete Servo

Anschließend wird ein geeigneter Hebelarm konstruiert, dieser am Servo-Horn befestigt und die komplette Einheit dann so in die Box geschraubt, dass der Hebelarm weit genug und ohne mechanischen Widerstand aus der Box herausfahren kann. Je nach Box, Hebelarm und Servo kann die Konstruktion sehr individuell sein und die Justage einige Zeit in Anspruch nehmen.

Jetzt sind noch die Schalter in der richtigen Position anzubringen, d. h. der 2-polige Umschalter so, dass er vom herausfahrenden Hebelarm noch gut erreicht wird und der Endschalter so, dass er das Servo abschaltet, sobald der Deckel der Box geschlossen ist. Danach sind die mechanischen Arbeiten an dem Modell beendet.

Ansicht von oben

Ansicht von unten

Schaltplan der
ultimativen Metallbaukasten-Maschine
im Ruhezustand

Zur Fertigstellung der Maschine sind die elektromechanischen Komponenten noch zu verdrahten. In Abhängigkeit der Platzverhältnisse kann es sinnvoll sein, die Schalter vor dem Einbau mit Anschlussleitungen zu versehen, wenn man die Schalter nicht nochmal ausbauen möchte.

Die Verdrahtung erfolgt nach nebenstehendem Plan, wobei je nach Drehrichtung des Motors die Polarität zu vertauschen ist.

Nach korrekter Verdrahtung und Justage des Endschalters sollte die ultimative Metallbaukasten-Maschine jetzt problemlos funktionieren.

Die obige Beschreibung zeigt im Prinzip die einfachste Möglichkeit, eine solche Maschine zu bauen, das Modell bietet aber noch weitaus mehr Betätigungsfelder.
Der Hobby-Elektroniker kann z. B. das Servo zwecks späterer Weiterverwendung im Original-Zustand belassen und die erforderlichen Steuerimpulse mittels einer zusätzlichen elektronischen Schaltung erzeugen. Auch hierfür gibt es Pläne im Internet, z. B. mit dem Timer-Baustein NE555.

Aber das ist längst nicht alles.
Als weitere Steigerung kann man eine Programmiersprache erlernen, sich eine komplette Microcontroller-Entwicklungsumgebung anschaffen und die Maschine mit einer Prozessor-Steuerung ausrüsten; auch diese Variante ist im Internet zu finden.
Sie hat allerdings die zweifelhaften "Vorteile", dass die Steuerung nicht nur unnötig kompliziert ist, sondern ohne weitere Maßnahme ständig an der Stromversorgung saugt - wenn man nicht nach jedem Gebrauch die Batterie abklemmen möchte. Aber diese Eigenschaften sind von vielen sog. High-Tech-Geräten hinlänglich bekannt; insofern würde diese Variante sicher am besten in die heutige Zeit passen.

Dieses Modell wurde veröffentlicht in der Zeitschrift CONSTRUCTOR QUARTERLY No. 90 December 2010.

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