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Zeitlose widerstandsfähige Gehäuse 


Für den Selbstbau von Aluminiumgehäusen für Verstärker, Netzteile und andere elektronische Geräte werden hier eine Reihe von Konstruktionsideen und praktische Beispiele vorgestellt. Wenn man individuelle Ansprüche an Design und Funktion stellt, dann ist der Selbstbau die Lösung. Der Aufwand ist allerdings recht groß. Die handelsüblichen Geräte verzichten nicht umsonst darauf, ein aus Einzelelementen zusammengebautes Gehäuse das außerdem wiederverwendbar ist, herzustellen. Aluminium ist für unsere Zwecke ideal, denn es ist leicht, billig, leicht zu bearbeiten und dabei stabil genug. Es gibt verschiedene Aluminiumlegierungen, z.B. solche mit Silizium und Magnesium. Dadurch wird die Festigkeit erhöht und eine glänzendere Oberfläche erzielt. Auch die elektrische Leitfähigkeit läßt sich durch Beimischungen anderer Metalle beeinflussen. Reines Aluminium ist eher nicht zu empfehlen, weil es zu weich und matt ist. Die Gehäuse die auf dieser Seite langsam Gestalt annehmen, erhalten Bezeichnungen wie  "groß", "mittel" und "klein" o.ä., um ihre Bauart zu identifizieren. Man kommt jedenfalls nachher von allen Seiten an den Innenaufbau heran und alles ist einzeln austauschbar. Den Deckel könnte man auch mit Magneten befestigen, nur so als Idee, falls man das Innenleben öfter mal bearbeiten oder einfach nur zum Spaß besichtigen will.

Benötigtes Werkzeug und Maschinen
Wenn man alles selbst machen will, braucht man folgende Dinge: Tischkreissäge, Minibohrmaschine mit Bohrständer, große Bohrmaschine und Bohrständer, Eisenfeile, Schraubendreher, Reißnadel, Vorkörner, Stahlmaß, Senkbohrer für 3mm und einen größeren zum Entgraten, Gewindeschneider 3mm, Stahlbohrer 1mm, 2,5mm und 3mm, U-Profile, ein Stück Holz als Bohrunterlage.
Für das Gehäuse selbst: 1000 Schrauben 3x10mm Senkkopf, Aluminiumbleche 2, 2,5 oder 3mm, Vierkant-Aluminiumstäbe 8 x 8 mm.

Großes Gehäuse z.B. für Endstufen 
Normale Hifi-Geräte für den Hausgebrauch sind im Durchschnitt 17 Zoll breit, das sind 17 x 2,54 = 43,18 cm, wobei die Spanne von 42-45cm reicht. Mit den Maßen kriegt man so oft zu tun, daß so ungerade Zahlen unbrauchbar sind. Die Breite des mittelgroßen Gehäuses wird somit ein für alle mal auf 43 cm festgelegt. Wenn jemand fragt, dann sind das 17'' ! Die Höhe rankt sich bei allen Mittelklasse-Hifi-Geräten die ich gemessen habe um die 9cm. Das reicht, um Trafo und Kühlkörper für eine 2 x 80W-Endstufe unterzubringen. Die Tiefe orientiert sich an Standard-Regalböden. Diese haben z.B. 40cm. Da für die Anschlüsse noch Platz sein muß, darf es etwas weniger sein, also wählen wir ohne Umschweife 35cm als gültige Tiefe. Durch eigene Versuche hat sich gezeigt, daß Biegen Mist ist, sowohl optisch als auch praktisch.
Nun hat der Würfel sechs Seiten, also braucht man sechs Aluminiumplatten. Damit es stabil wird, sollte eine Stärke von 3mm gewählt werden (wer mehr will muß seine Maße entsprechend anpassen). Diese Rechnerei ist müßig, deswegen werde ich die genauen Maße einfach hinschreiben.

Aneinanderfügen der 6 Bleche
Da die Frontplatte am meisten betrachtet wird, ist sie "dominant", das soll heißen, sie verdeckt alle Kanten der angrenzenden Bleche.
Sie hat also die vollen Maße 43 x 9cm.
Am zweitdominantesten ist der Deckel, er überragt die Seiten und die Rückwand: 43 x 34,7 cm
Das nächst logische in dieser Hirarchie ist die Rückwand, sie springt voll zurück, weil man sie sowieso nicht sieht: 8,4 cm x 42,4 cm.
Somit bleibt für die beiden Seitenteile je einseitige Dominanz: 34,7 x 8,4 cm
Diese Zeile ist für den reibungslosen Arbeitsablauf: 2. Seitenteil: 34,7 x 8,4 cm.
Die Bodenplatte hält sich fast ganz zurück: 42,6 x 34,7 cm.

Wie verbindet man die Teile stabil miteinander?
Das beste und universellste was es gibt, ist eine Verschraubung mit Vierkant-Aluminiumstäben. Für dieses und ähnliche Gehäuse werden solche mit den gängigen Maßen 8 x 8mm benötigt. Die Stäbe werden oben und unten ringsum von außen festgeschraubt. Die Stäbe für die Frontplatte werden aber am besten nur in den vier Ecken geschraubt, weil das besser aussieht. Zusätzlich werden sie festgeklebt und zwar mit Zwei-Komponenten-Kleber in einem Backofen. Vorsicht! Zwei-Komponenten-Kleber ist Giftig! Aus Aluminium- U- Profilen und ein paar Schrauben lassen sich viele provisorische Schraubzwingen zum Fixieren basteln. Die Rückwand wird ebenfalls geklebt - sieht auch besser aus. Auf diese Weise kommt man mit je vier Schrauben in den Ecken aus - das geht optisch in Ordnung, finde ich.

Die Längenmaße der Vierkantstabe

4 x  (43 - 2 * 0,3 - 2 * 0,8)  =  40,8 cm
4 x  (35 - 2 * 0,3)                =  34,4 cm

Das war´s schon mit den Stäben.
Das Bodenblech wird mit 16 Schrauben befestigt, also 4 auf allen Seiten.
Der Deckel kommt sicherheitshalber auch auf 16.
Die Seitenteile haben 2 * 6 = zusammen 12
Front + Rück, wie erwähnt = 8
Summe: 52 Senkkopfschrauben 3 x 10

Achtung: Hauptbohren immer nur mit 2,5mm- Bohrer wegen der Gewinde.

Die Position der Schrauben
Die Schrauben sind alle nach dem goldenen Schnitt -->de.wikipedia.org/wiki/Goldener_Schnitt  verteilt, das scheint optimal zu sein. Hier den Beweis dafür zu entwickeln, würde aber zu weit führen. Beim goldenen Schnitt wird eine Strecke so geteilt, daß das Verhältnis der Abschnitte der Reihe nach gleich ist. Das Ergebnis ist (SQR(5)-1) / 2 =  0,618. Die Differenz zu 1 ist nach Adam Riese 0,382. Eine einzige Teilung ist aber für unsere Zwecke noch nicht brauchbar, denn eine einzelne Schraube irgendwo zwischen Tür und Angel ergibt keinen Sinn. Sondern es werden für die vernünftige Befestigung von Elementen zwei oder mehr Schrauben benötigt. Die ganze Strecke sei c, die größeren Teilstrecken a und die kleineren b. c = 1 ! Die Anzahl der Schraublöcher wird den Variablen nun als Index angehängt, der Rest ist (hoffentlich) logisch und wird hier noch nicht weiter erklärt. Die Ergebnisse lauten:

b1 = 0,382;    a1 = 0,618
b2 = 0,191;    a2 = 0,618
b3 = 0,118;    a3 = 0,382
b4 = 0,0854;  a4 = 0,2764

Diese Zahlen gelten für alle Gehäuse dieser Bauart. Weiter mit dem großen Gehäuse: An die Seitenteile kommen 3 Schrauben. Der Deckel darf aber an der Seite nicht 3 Schrauben haben, weil diese sich sonst kreuzen würden. Es reichen für den Deckel an der Seite 2 Schrauben. Für vorne und hinten würde ich für den Deckel je 4 Schrauben vorschlagen.

Die goldene Schraubenformel:

a = c x 1/ (n - 1 + g)

a = größere(r) Teilabschnitt(e), c = Länge der Gehäuseseite, n = Anzahl der vorgesehenen Schrauben, g = 0,618

Damit braucht man die Zahlenkolonnen nicht mehr. Nun wird angerissen, gesägt, vorgekörnt, hauptgekörnt, vorgebohrt, gebohrt und Gewinde geschnitten bis der Arzt kommt!

Mittleres Gehäuse
Grundfläche 24 x 24 cm, Höhe 7cm oder so. Mit der Formel oben könnt Ihr die Schraubenlöcher jetzt einfach berechnen. Die Vierkantstäbe werden alle symmetrisch und gleich. Man gehe von den Außenmaßen aus.

Wasserdichte Gehäuse
Als wasserdichtes Gehäuse für kleine Schaltungen im Naß- oder Außenbereich eignet sich eine Kunststoffdose mit Schraubdeckel bestens. Leere zylindrische Salbendosen gibt es in der Apotheke für 1-2€. Als flache Formate lassen sich entleerte Salbendosen wiederverwenden. Die billigste Schraubdose (50ct) findet sich in Drogeriemärkten. Sie ist sehr klein, zweckdienlich geformt, relativ stabil und sicher regenwasserdicht. Sie wiegt 7g und hat einen Rauminhalt von 22,6 cm^3. Die enthaltende mehr oder weniger übelriechende Babysalbe kann leicht entfernt werden. Nachteil: das Babyblau sieht voll ätzend aus und lockt Wespen an. Diese bemerken jedoch den Irrtum schnell. Es gibt aber auch welche in grün. Eine weitere Möglichkeit Schaltungen wasserdicht unterzubringen, bieten billige Kalziumtabletten im Kunststoffröhrchen aus dem Supermarkt. Der Deckel wird zwar gestopft und nicht geschraubt, aber er hält fest und wasserdicht. Ein Verzehr des Inhalts wird nicht empfohlen. Module für das Röhrchen müssen natürlich sehr schmal sein. Dafür passen auch noch zwei Babyzellen rein (noch mehr Baby).