Prototype plooimechanisme

Week 4

Prototype plooimechanisme

Het prototype ziet er als volgt uit:

...en heeft als belangrijkste onderdelen:

• 4 cirkelvormige plaatjes die variëren in diameter
• 4 kalibers om de hoogte in te stellen
• Een plank met een sleufgat om een verschuiving van de hellingshoek te realiseren en een gaatjespatroon dat 4 diameters aankan
• Een as voorzien van 2 moeren en 4 dichtingsringen om vasthechting op de plank mogelijk te maken
• 16 staafjes (met schroefdraad) om de zijden van de gewenste buisovergang te creëren en hierover te plooien.
• Klem om de aluminium ontvouwing op zijn plaats te houden. De klem helt af in het midden zodat het raakpunt met de ontvouwing iets hoger zit. 

De gaatjes op de plank en in de plaatjes zijn zo geboord dat ze raken aan een cirkel die hen omschrijft en de gewenste diameter heeft, zoals weergegeven op onderstaande figuur.

Om een buisovergang van één diameter naar een ander te bekomen wordt steeds begonnen met op de plank -naargelang de parameters- een model van de gewenste buisovergang op te bouwen:

Eerst wordt de as door het sleufgat gestoken. Over de as steekt het kaliber voor de gewenste hoogte. Om indrukking in het hout te voorkomen is langs weerskanten van het kaliber een dichting voorzien. Het kaliber van de hoogte is bijgevolg niet perfect de gewenste hoogte, maar iets minder, rekening houdend met dikte van de ringen. Vervolgens wordt het plaatje met de gewenste diameter op de as geschoven samen met nog een dichtingsring en een moer om alles vast te spannen. Vóór het vastspannen wordt de as verschoven over de lengte van het sleufgat om de gewenste hoekverschuiving te realiseren en wordt er gekeken of het getekende assenstelsel op het plaatje overeenkomt met het assenstelsel op de plank. Nu kan men de gewenste diameters met elkaar verbinden door de staafjes in de juiste, overeenkomstige gaatjes te steken. 

Test + stappenplan plooien

Voor het plooien wordt de ontvouwing uitgesneden met aan 1 zijde 2 cm extra als overlapping. Het midden werd op voorhand aangeduid.

Stap 1: Klem de ontvouwing tegen de staaf.

Stap 2: Begin te plooien aan de kant waar het extra deel voorzien is.

Stap 3: Plooi ook het extra deel.

Stap 4: Plooi nu de andere kant over het model.

Het overlappingsgedeelte zit nu achter het ander deel.

Stap 5: Boor nu 2 gaatjes met een boormachine (diameter boor 3 of 3,2 mm).

Stap 6: Neem de geplooide ontvouwing van het model
en verbind de uiteinden van de plaat met blindklinknagels.

Tijdens het testen kon er geconcludeerd worden dat de dikte van de plank en de cirkelvormige plaatjes zo klein mogelijk moeten zijn, omdat bij een grotere hoekverschuiving het anders moeilijk is om de staafjes van het ene naar het ander gaatje te brengen (of er gewoon niet in kunnen): De staafjes hebben een diameter van 4 mm. Eerst waren er gaatjes geboord van 4,5 mm, maar bij het testen konden de staafjes niet meer van het plaatje naar de plank gebracht worden bij een bepaalde hoekverschuiving. Daarom werden de gaatjes vergroot naar 5 mm. Dit zorgt natuurlijk voor een onnauwkeurigheid. Het is dus, zoals eerder gezegd, noodzakelijk om in het finaal model dunnere platen te gebruiken.

Daarnaast werd eerst gedacht om een sleufgat te maken in zowel de plank als de plaatjes. Het sleufgat in de plank zou dan de x-as weergeven en het sleufgat in het plaatje de y-as. Zo zou de as gemakkelijk kunnen verschuiven in zowel de x- als de y-richting. Maar een aantal redenen hebben ervoor gezorgd dat besloten werd een enkel sleufgat te maken in de plank. Aangezien het tweede sleufgat in de plaatjes zou zorgen voor een verminderde stabiliteit, is er ook een grotere kans dat de nauwkeurigheid daalt (omdat we nu in 2 richtingen een nauwkeurigheidsfout hebben). Daarnaast zijn sommige van de cirkelvormige plaatjes te klein om een grote verschuiving te realiseren.
De enkele sleuf zou dan tot op een tiende van een millimeter nauwkeurig instelbaar zijn zodat de stelling van pythagoras de twee verschuivingen herleidt tot één. Een verschuiving bijvoorbeeld van 10 mm in de x-richting en 10 mm in de y-richting komt dan overeen met een verschuiving van 14,1 mm.