3D nyomtatás: Nyitásérzékelő Internorm KF500 ablakhoz

Bognár András – 2019. december 6. – 3 hozzászólás

Távolról kezdem: egy felújítandó lakásban egy komplex otthonautomatizálási rendszert fogunk kiépíteni az elkövetkezendő hónapokban. A lakásban a padlótól a plafonig, a víztől a villanyig, a válaszfalaktól a nyílászárókig minden ki lett/lesz cserélve, így teljesen szabad kezet kaptunk a rendszer tervezésekor. Az otthonautomatizálás csúcsát jelentő KNX rendszert (később majd bemutatom egy hosszabb cikkben) választottuk ki a rendszer alapjának. Célunk, hogy a majdani elkészült munka referenciaként is szolgálhasson majd, amin be tudjuk mutatni egy komplex rendszer működésének minden aspektusát. A kivitelezésről apróbb írásokban fogok tudósítani, most is egy ilyen szösszenet következik.

Nem kell különösebb magyarázat arra, hogy egy riasztóval felszerelt otthonban szükséges tudnunk, hogy egy ablak vagy erkélyajtó nyitott vagy zárt állapotú-e. Egy okosabb otthonban viszont az ablakok nyitott vagy zárt állapotát nemcsak a riasztórendszer, hanem a fűtésvezérlés kapcsán is érdemes vizsgálni. Itt arra gondolok, hogy például fűtési időszakban egy szellőztetéskor teljesen felesleges fűtenie a radiátoroknak, hiszen nem az utcát szeretnénk fűteni, hanem a lakást. Ezért a rendszerünknek úgy kell működnie, hogy ha kinyitottunk egy nyílászárót, akkor annak a helyiségnek kapcsolja ki a fűtését.

A nyitásérzékelő

Az ablakok és erkélyajtók nyitottságát egy egyszerű szerkezettel tudjuk vizsgálni: nyitásérzékelővel. Ez egy mágneses elven működő apró kapcsoló (Reed relé), általában műanyag tokba bújtatva. A mágneses érzékelőt az ajtó vagy ablak fix keretére kell felszerelni, és a belőle kiinduló vezetéket a falban elvezetni a rendszer központjáig. A kapcsoló második felét, egy apró mágnest pedig az ablak nyíló szárnyára kell felszerelni úgy, hogy az becsukott állapotban pont az érzékelő fölé kerüljön, és így zárja az érzékelő áramkörét.

Satel S-1 nyitásérzékelő

Amint kinyitjuk az ablakot, a mágneses mező megszűnik az érzékelő körül, és szakad az áramkör, a rendszer pedig ezt érzékeli, és a megfelelő választ adja (riasztó bekapcsolása, fűtés kikapcsolása, lámpa felkapcsolása, stb.)

Nem olcsó mulatság

A lakásban Internorm KF500 típusú nyílászárók kerültek beépítésre. Nagyon precíz, profi darabok, innovatív reteszelési megoldással, egyszóval nagyon tetszik. A hozzá vásárolható nyitásérzéklők ára már kevésbé. Ugyanis az ablakkeret formája miatt teljesen egyedi, formatervezett nyitásérzékelőt kínál a gyártó nagyon borsos áron. Az Internorm nyitásérzékelője – ha jól emlékszem – majdnem 20.000,- Ft-ba került volna, ha nincs egy Prusa 3D nyomtatónk, amivel a saját megoldásunkat legyárthattuk volna.

Egymás mellett az eredeti és az általam tervezett nyitásérzékelő

Összehasonlításképpen egy egyszerű, riasztóboltban kapható nyitásérzékelő átlagosan 1.500,- Ft körüli összegbe kerül. Egy ablak esetében még elhanyagolható tétel lehet ez a különbség egy lakásfelújítás teljes anyagi vonzatához képest, de ha számításba vesszük, hogy esetünkben 6 helyre kellett nyitásérzékelőt telepíteni, akkor már eléggé szembeötlő a különbség. Arról még nem is beszéltem, hogy maximalista módon egy ablakba két nyitásérzékelőt is szerelünk, hogy külön figyelhessük a nyitott és a bukóra nyitott állapotokat biztonságtechnikai okból kifolyólag. Így összesen 12 nyitásérzékelővel kell számolnunk, ami Internorm alkatrésszel nagyon sokba kerülne, míg a mi megoldásunkkal kihozható jóval olcsóbban, ugyanazon műszaki tartalom mellett.

A megoldás: tervezés és gyártás

Motivált a feladat, hogy gazdaságos és ízléses alternatívát tudjak készíteni, ami semmilyen szempontból nem marad el a gyári megoldástól, így ismét a 3D tervezéshez és 3D nyomtatáshoz fordultam.

Először is fogtam magam, és elmentem az Internorm egyik hazai forgalmazójához, az Ajtó-Design Kft-hez, és vásároltam tőlük egy gyári nyitásérzékelőt tanulmányozás céljából, hogyan illeszkedik az ablak keretébe.

Tervezés az Autodesk Fusion 360 programmal

Ezután elmentem egy riasztóboltba is, ahol vettem egy általános, jó minőségűnek mondható (Satel S-1) nyitásérzékelőt, aminek felvettem a méreteit, és elkezdtem tanulmányozni, hogy hogyan lehetne olyan formát adni neki, ami szépen beleillik az ablakkaeretbe az Internorm megoldásához hasonlóan. A gondolatban tervezgetést átvittem gépi tervezgetésbe egy idő után, és a Fusion 360 programmal modelleztem egy esztétikus, az eredetihez hasonlító formát, aminek a belsejében kialakítottam a helyet az új nyitásérzékelőnek.

Egyikről már le is szedtem a támasztóanyagot

0,1 mm-es rétegvastagsággal nyomtattam az alkatrészt

Az elkészült példányok

Egyszerre két alkatrészt nyomtattam PLA-ból

Készül a friss nyitásérzékelő a Prusa i3 MK3 nyomtatónkkal

Izgatottan nyomtattam ki a Prusa i3 MK3 (most már MK3S!) 3D nyomtatónkon minden egyes újabb és újabb, finomított változatot, mígnem elértem a végleges formát. Szerintem mind esztétikáját tekintve, mind anyagminőségét tekintve felveszi a versenyt az Internorm példányával, árban pedig egyértelműen verhetetlen.

A saját tervezésű és gyártású KF500 nyitásérzékelő

Mit gondoltok róla, hogy sikerült? Aki ilyen nyílászáróban gondolkodik, és nem szeretne egy vagyont elkölteni egy apró, de fontos alkatrészre, annak melegen ajánlom saját gyártmányomat!