Der Oberkasten ist aus sechs Platten zusammengesetzt. Im Inneren des Oberkastens sind folgende Komponenten enthalten:

• Zwei Türplatten aus Plexiglas
• Eine Schräge, die sich unterhalb der Türen befindet
• Zwei Säulen, an denen die Türplatten befestigt sind
• Zwei Halterungen für die Kugellager

Als Grundlage für die Modellierung des Oberkastens wurde die von Anatolij Fandrich zur Verfügung gestellte Vorlage „Kiste_ohne_Trennelement v3″¹ verwendet. Dadurch musste der Kasten nicht von Grund auf neu konstruiert werden.

In Abb.1 sieht man den von Anatolij Fandrich zur Verfügung gestellten Kasten. Der Kasten ist parametrisiert. Das bedeutet man kann über die Funktion „Parameter ändern“ die Maße des Kastens ändern. Dazu gehört die Länge, Breite, Höhe und die Materialdicke.

In Abb.2 sind die Maße für den Oberkasten zu sehen. Für die Erstellung des smarten Briefkastens sind Bastel-Sperrholz Pappel Platten vorgesehen. Diese Platten sind 420 mm lang, 297 mm breit und haben eine Materialdicke von 4 mm. Die Platten für die Kästen fertigt man in dem von Anatolij zur Verfügung gestellten Lasercutter. Um eventuelle Probleme vorzubeugen, beträgt die Höhe des Oberkastens 350 mm, die Länge 294 mm, die Breite 290 mm und die Materialdicke 4 mm.

Der Kasten in der Vorlage besteht aus vier Seitenwänden, einem Boden und einem Deckel (siehe Abb.1). In diesem Projekt ist der Kasten um 90 Grad um die Y-Achse gedreht. Somit entspricht der Deckel nun der Rückwand des Oberkastens. Der Boden in der Vorlage ist nun die Vorderseite, an der sich die Türen zum Öffnen befinden. Der Grund dafür wird später erläutert.

In Abb.3 ist nun der vorhergesehene Oberkasten aus der hinteren Perspektive zu sehen. Dabei handelt sich um den groben Aufbau des Oberkastens.

Der Boden des Oberkastens

In Abb.4 ist eine Skizzenzeichnung der Bodenseite des Oberkastens zu sehen. In der Skizze sind zwei Kreise und eine rechteckige Form abgebildet. Bei diesen Formen handelt es sich um Bohrungen und Aussparungen.

Die Kreise sind Bohrungen für die Motorpins. Die Motorpins ragen aus dem Unterkasten in den Oberkasten hinein. Die Motorpins haben einen Durchmesser von 6 mm. Die Bohrungen für die Motorpins haben einen Durchmesser von 6,5 mm, damit sich die Motorpins einwandfrei bewegen können. Die rechteckige Aussparung besteht aus einem großen Rechteck und zwei kleinen Quadraten. Das große Rechteck hat eine Länge von 50 mm und eine Breite von 40 mm. Die kleinen Quadrate haben eine Kantenlänge von 5 mm. Die kleinen Quadrate dienen als Befestigungs- und Positionshilfe für die Schräge. Das große Rechteck dient hauptsächlich zum Kabeldurchlauf vom Mikrocontroller im Unterkasten zum Abstandssensor in den Oberkasten. Durch die große Aussparung kann man gegebenenfalls Feinjustierungen bei dem Abstandssensor vornehmen. Weitere Details werden im dem nächsten Blogeintrag „Modellierung Teil 4: Die Schräge“ beschrieben.

In den Abb.5 und Abb.6 sieht man die Skizzen nochmal in dem Programm Fusion 360.

Die Vorderseite des Oberkastens

Die Abb.7 zeigt die Skizzenzeichnung der vorderen Seite des Oberkastens. An der vorderen Seite des Oberkastens befindet sich die Öffnung zum Hineinlegen von Paketen. Zudem sind dort die Türen verbaut, die sich nach außen hin öffnen und wieder schließen können. Das große Rechteck auf der vorderen Seite in Abb.7 stellt die Öffnung dar. Sie ist 20 mm von der oberen Kante, 75 mm von der unteren Kante sowie 33 mm von den Seitenkanten der vorderen Seite entfernt. Die Öffnung ist so groß, dass man ein kleines Paket hineinlegen kann.

Die Decke des Oberkastens

Die Abb.8 zeigt die Skizzenzeichnung der Decke des Oberkastens. Im Inneren des Oberkastens sind die zwei Kugellagerhalterungen an der Decke befestigt. Die Kugellagerhalterungen haben jeweils vier rechteckige Pins. Diese steckt man in die Deckenplatte hinein. An dem unteren Rand der Skizzenzeichnung sind jeweils vier kleine Rechtecke eingezeichnet. Sie sind 4 mm breit und ca. 7,67 mm lang und stellen die Steckverbindung für die Kugellagerhalterung dar.

Die linke und rechte Seitenwand

In Abb.9 sieht man die Skizzenzeichnung der rechten Seitenwand von der Vorderseite des Oberkastens. Die mit der Vorderseite verbunden Seitenwände sind identisch. Bis auf die veränderten Maße und der Drehung des Kastens, sind die Seitenwände unverändert zur Vorlage. Die beiden Seitenwände sind 290 mm breit und habe eine Höhe von 350 mm. In Abb.9 sieht man, dass die Rückwand an den Seitenwänden des Oberkastens anliegen. Daher beträgt die gesamte Länge des Oberkastens aus der Seitenperspektive 294 mm.

Die Rückwand des Oberkastens

Wie oben bereits beschrieben, ist der Deckel der Vorlage nun die Rückwand der Oberkastens. Der Grund dafür ist, dass man beim Zusammenbauen im Nachhinein die Rückwand als Letztes befestigt wird. Das bedeutet, dass zuerst alle anderen Platten zusammengeklebt werden. Dadurch, dass die Rückwand noch nicht befestigt wurde, kann man an allen Komponenten innerhalb des Oberkastens gegebenenfalls einige Einstellungen oder Optimierungen durchführen. Die Rückwand wird zum Schluss an den Oberkasten gesteckt.

In Abb.10 ist die Skizzenzeichnung der Rückwand zu sehen. In der Mitte der Rückwand befindet sich ein Quadrat. Die Kantenlänge beträgt 4 mm. Dieses Quadrat ist eine Aussparung.

Die Abb.11 zeigt einen Holzklotz. Dieser Holzklotz dient als Pin, der in die Aussparung gesteckt wird. Dieser hat eine Länge von 8 mm und eine Breite und Höhe von 4 mm. Die Rückwand besteht aus zwei 4 mm dicken Platten. Die Platten sind unterschiedlich groß. Die größere Platte hat eine Länge von 350 mm und eine Breite von 290 mm (siehe Abb.10). Die kleinere Platte ist 342 mm lang und 282 mm breit. Auch die kleinere Platte hat dieselbe quadratische Aussparung in der Mitte. Diese zwei Platten sind aneinandergeklebt.

Die Abb.12 zeigt eine Schnittanalyse des Oberkastens. Während die große Platte auf den Seitenwänden des Oberkastens liegt, ragt die kleinere Platte in den Kasten hinein. Beim Kleben der beiden Holzplatten dienen der Holzpin und die entsprechenden Aussparungen als Hilfestellung. Dazu legt man die Platten so übereinander, dass die Bohrungen genau aufeinander liegen. Dann klebt man die Platten und den Holzpin miteinander fest.

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¹ Anatolij Fandrich „Kiste_ohne_Trennelement v3″ 08.03.2021 https://elearning.uni-oldenburg.de/sendfile.php?force_download=1&type=0&file_id=3cdb57f49911778f3989a16d86a66804&file_name=Kiste_ohne_Trennelement+v3.f3d