MODE 10 — CENTRIFUGE

Ziel & Anwendung

Labore trennen Blutproben, Sahne und Honig mit reiner Fliehkraft — jetzt baust du das Prinzip nach! Der Antriebsmotor dreht eine kleine Probenhalterung auf hohe Drehzahl. Ein automatischer Zyklus fährt sanft hoch, hält die Drehzahl und bremst wieder ab — genau wie im echten Labor.

• Der Dreh-Regler stellt die Ziel-Drehzahl der Probenhalterung ein
• Der Joystick-Knopf startet einen automatischen Zyklus: sanft hochfahren, halten, sanft abbremsen
• Ein Deckel verriegelt sich automatisch, sobald die Halterung sich dreht — Sicherheit zuerst!

Anschluss & Funktion

Motoren am Board

Materialliste

• Runde Karton-Scheibe (Durchmesser 10 cm) als Probenhalterung
• Zwei kleine Becher oder Kappen (symmetrisch befestigt) als Probenhalter
• Karton-Deckel als Sicherheitsabdeckung
• Klebeband, Heißkleber

Step-by-Step Tutorial

1. Probenhalterung bauen und auswuchten

   Runde Karton-Scheibe (10 cm) zuschneiden. Zwei kleine Becher symmetrisch gegenüberliegend aufkleben — das sind die Probenhalter. Plastik-Servo-Horn auf den Antriebsmotor aufschrauben, die Scheibe flächig und mittig draufkleben. Karton-Deckel als Abdeckung darüber bauen, sodass er sich zum Beladen öffnen lässt.

   Check: Die Scheibe dreht sich von Hand angestoßen ruhig und ohne zu taumeln

   Tipp: Zwei Becher exakt gegenüberliegend befestigen — Unwucht ist bei hoher Drehzahl der größte Feind

2. Deckel-Verriegelung einrichten

   Plastik-Servo-Horn auf den Verriegelungs-Servo aufschrauben, einen kleinen Riegel-Arm draufkleben. Steht die Probenhalterung still, ist der Riegel offen — Deckel lässt sich öffnen. Sobald sich die Halterung dreht, schwenkt der Riegel über den Deckel. Die zweite Sicherung verstärkt diesen Schutz zusätzlich.

   Check: Deckel schließt spürbar ein, sobald sich die Halterung zu drehen beginnt — öffnet sich erst wieder im Stillstand

   Tipp: Verriegelungs-Servo-Horn so ausrichten, dass der Riegel den Deckel bei Drehung blockiert

3. Drehzahl einstellen und Auto-Zyklus starten

   Der Dreh-Regler stellt die Ziel-Drehzahl ein, die Drehzahl-Anzeige zeigt sie. Der Joystick-Knopf startet den automatischen Zyklus: die Halterung fährt in den ersten Sekunden sanft hoch, hält die Drehzahl über einen längeren Zeitraum, und bremst am Ende sanft wieder ab bis zum Stillstand. Die Auto-Zyklus-Anzeige zeigt, ob der Zyklus gerade läuft.

   Check: Der Joystick-Knopf startet den Zyklus — die Halterung fährt sanft hoch, hält die Drehzahl und bremst am Ende sanft ab

   Tipp: Erst mit niedriger Ziel-Drehzahl testen — so siehst du den ganzen Zyklus in Ruhe ablaufen

4. Leichtgängigkeitstest der Probenhalterung

   Vor dem Einschalten: Halterung von Hand vorsichtig andrehen. Läuft sie rund? Streift sie nirgends am Deckel? Deckel-Riegel bewegt sich frei zwischen offen und verriegelt? Becher fest verklebt? Erst nach dieser Prüfung Strom einschalten.

   Check: Halterung dreht sich von Hand angestoßen mehrere Sekunden frei — kein Schlagen, kein Wackeln

   Tipp: Achse genau mittig auf dem Servo-Horn montieren — jede Abweichung von der Mitte erzeugt Vibration bei hoher Drehzahl

5. Zentrifugen-Zyklus in Aktion beobachten

   Strom einschalten. Dreh-Regler auf mittlere Drehzahl stellen. Joystick-Knopf drücken: Zyklus startet, Deckel verriegelt sich sofort. Halterung dreht sich hoch, hält die Geschwindigkeit, bremst sanft ab. Erst nach vollständigem Stillstand entriegelt der Deckel wieder. Kleine Testobjekte in die Becher legen und beobachten, wie die Fliehkraft sie nach außen drückt — echte Zentrifugal-Physik!

   Check: Voller Zyklus durchlaufen: Hochfahren, konstante Drehzahl, Abbremsen — Deckel bleibt während der ganzen Drehung verriegelt

   Tipp: Kleine, leichte Gegenstände (Papierkügelchen) in die Becher legen — nach dem Zyklus zeigt sich, wie sie sich durch die Fliehkraft nach außen verschoben haben

Troubleshooting

• Deckel öffnet sich während der Antrieb noch dreht — Riegel-Arm sitzt zu locker auf dem Servo-Horn — Horn-Schraube nachziehen und Riegel-Position neu ausrichten
• Starke Vibrationen bei hoher Drehzahl — Probenhalterung nicht symmetrisch bestückt — beide Becher gleich schwer beladen oder Halterung neu auswuchten
• Auto-Zyklus startet nicht — Joystick-Knopf muss kurz gedrückt und losgelassen werden, nicht gehalten — kurzer, klarer Klick reicht

Modifikationen & Sicherheit

• Pro-Tipp: Durchsichtige Becher verwenden — so sieht man während der Drehung, wie sich Flüssigkeiten trennen
• Sicherheit: Deckel-Verriegelung niemals überbrücken — bei hoher Drehzahl können sich lose Teile lösen und wegfliegen!

Wichtige Code-Teile

// Ziel-Drehzahl per Encoder
centRPM = constrain(centRPM + (int)EncoderPos * 2, 0, 100);
EncoderPos = 0;

// Joystick-Button startet 30s-Auto-Zyklus
if(isButtonPressed(RemoteJoystickBtn, lastJoyBtn)) autoMode = !autoMode;

int actualRPM = 0;
if(autoMode) {
    unsigned long t = millis() - cycleStart;
    if(t < 3000)       actualRPM = map(t, 0, 3000, 0, centRPM);       // Hochfahren
    else if(t < 25000)  actualRPM = centRPM;                          // Halten
    else if(t < 30000)  actualRPM = map(t, 25000, 30000, centRPM, 0); // Abbremsen
    else                autoMode = false;
}
setMotorspeed(actualRPM);

// S4/S5: Probenhalterung dreht mit der aktuellen Drehzahl
servocontroller.setServoPulse(4, constrain(1500 + actualRPM * 5, 1000, 2000));
servocontroller.setServoPulse(5, constrain(1500 + actualRPM * 5, 1000, 2000));

// S1: Drehzahl, S2: Auto-Modus
servocontroller.setServoPulse(1, map(actualRPM, 0, 100, 1000, 2000));
servocontroller.setServoPulse(2, autoMode ? 2000 : 1000);
// S3: Deckel-Verriegelung, S6: zweite Sicherung
if(!ismoving[3]) servocontroller.startMove(3, actualRPM > 0 ? 2000 : 1000, 500);
servocontroller.setServoPulse(6, actualRPM > 0 ? 2000 : 1000);

// Stepper: Ausschlag folgt der Drehzahl
if(actualRPM > 80) stepper.moveTo(200);
else if(actualRPM > 0) stepper.moveTo((int)(sin(millis()*0.01f) * 20));
else stepper.moveTo(0);
stepper.run();

// Buzzer: Ton beim Umschalten, Warnton bei hoher Drehzahl
if(actualRPM > 80) Buzzer.setMode(SHORT_BLINK);
else if(actualRPM > 0) Buzzer.setValue(120);
else Buzzer.setValue(0);

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