Evolution der Stifthalterung

Eines der wichtigsten Teile des Plotters ist die Halterung für das Zeichenwerkzeug. Die Stifthalterung bestimmt, wie dick/dünn, hoch/niedrig der Stift sein darf und wie weit man ihn heben kann.

Ich habe mit einem bereits bestehenden Modell von schemeandplot gestartet, war aber unzufrieden mit den vielen Einschränkungen: Man konnte nur Stifte mit einem Durchmesser bis 1 cm einspannen. Die meisten Stifte, die ich verwenden wollte, waren aber eine spur dicker als 1 cm. Das hat mir schon vor Anfang der Ausstellung Probleme bereitet. Bevor ich den Plotter testen konnte, musste ich erst einen Stift finden, der in die Halterung passt. Glücklicherweise hatte ich noch alte Tintenschreiber, die unten schmal genug waren, um reinzupassen. Für die Ausstellung habe ich mich dann für klassische BIC-Kugelschreiber entschieden – einerseits, weil sie dünn genug waren, andererseits, weil die Tinte nicht eintrocknet. Die BIC waren zwar sogar etwas zu dünn für die Halterung, aber das habe ich mit etwas Isolierband gelöst.

Zurück Zuhause wollte ich dann aber noch mit unterschiedlichen Stiften, Pinseln und Markern experimentieren, weshalb ich die bisherige Halterung abgewandelt habe. Die Idee war, die Halterung modular zu gestalten: ein Beweglicher Teil zum Heben und Senken des Werkzeugs (Slider) und eine Manschette (Pen Hold) zum Einspannen von Stiften o. ä.. Dadurch soll ein einfaches Wechseln der Manschettengröße möglich werden, ohne die gesamte Halterung samt Servo abbauenzumüssen. In der ersten Abwandlung trenne ich also diese zwei Komponenten von einander und füge Aussparungen für Schrauben und Muttern hinzu. Ein Besonderes Anliegen war es mich, dass auch das Plotten mit besonders fetten Markern möglich wird, dafür habe ich extra eine Manschette mit Scharnier entworfen. Diese Version durfte ich beim Atelier8010 mit einem Resin-3D-Drucker herstellen.

Da ich mit Resin noch nicht so vertraut war, gab es viele Stellen, die Probleme bereitet haben. Fast alle Löcher für Schrauben und Muttern waren zu klein geraten. Außerdem hatten alle Teile an der Unterseite, wo sie mit der Druckplatte in Kontakt waren eine Lippe gebildet. Mit einem vom Traumwerk ausgeborgten Dremel habe ich das überschüssige Material weggeschliffen. Das war zwar eine ziemliche Sauerei, hat aber gut funktioniert. Ein Manko an dieser Version war allerdings der zu kurze Ansatz am Slider – die große Manschette konnte gar nicht am Slider montiert werden, weil die Bearings im Weg waren. Außerdem hatte ich keine Schrauben in der richtigen Länge. Damit sie beim Slider nicht hinten herausstehen, musste ich Beilagscheiben verwenden. Diese haben dann aber die Stabilität negativ beeinflusst – die Halterung wurde schwenkbar und egal wie fest die Schrauben gezogen waren, es wurde immer wieder locker. Deshalb habe ich die nächste Variante der Manschette mit einer kleinen Kante gestaltet, damit sie nicht mehr schwenkbar war.

Lange Stifte haben aber immer noch gewackelt, weshalb ich auf eine Konstruktion mit zwei Löchern zur Befestigung und 2 Manschetten umgestiegen bin. Um das in einem Stück drucken zu können, musste ich aber die Ausrichtung im 3D-Drucker drehen. Die Materialeigenschaften des PLAs sind aber auch von der Druckrichtung abhängig – dort wo die Schichten aufeinandertreffen ist das Material am fragilsten. Genau an so einer Stelle ist diese Version der Manschette dann auch eingerissen.

Damit ich die selbe Konstruktion horizontal ausgerichtet drucken konnte, musste ich das Modell in zwei Teile aufteilen. Das ist die letzte Iteration der Stifthalterung, die ich bis zum Schluss verwendet habe.

Die Halterung für dicke Marker ist leider bis auf Weiteres auf Eis gelegt. Die meisten Marker funktionieren mit einem Pump-Mechanismus. Dafür müsste ich relativ viel Druck auf den Stift ausüben können. Die Halterung ist zwar mit einem Gummiband ausgestattet, dass den Stift aufs Papier drückt, allerdings erhöht sich damit auch die Belastung auf den Servomotor. Ich will aber nicht noch einen Servo zerstören. Ich denke, damit ich Marker verwenden kann, müsste ich die Halterung gänzlich neu gestalten. Da mir dafür aber die Zeit fehlte, ist sich das nicht im Rahmen des Projektes ausgegangen.

Das ursprüngliche Modell für den Stifthalter ist über Instructables verfügbar. Meine Variationen davon gibt es hier zum Download.