Kabelbaan!

Kabelbaan!

Een supergave kabelbaan in je huis of tuin? Wie wil dat nou niet.

Deze elektrische mini kabelbaan kan je binnen of buiten ophangen tussen tafels, stoelen enz. Je kan ze voorzien van kleine gondeltjes naar eigen smaak. De bouw vereist het boren van gaten in hout, een eenvoudig elektrisch circuit (kan zonder solderen), schroeven, lijmen en knopen.

Maaktijd: 1 tot 3u. De bouw zelf kan in 1 uur, maar met rustig verkennen van de bouw, leren boren, leren solderen, het maken van diverse gondels en diverse opstellingen van de kabelbaan kan het in totaal ook 3 uur duren.

Materiaalkost onder de 6 EUR.

Deze handleiding werd ontwikkeld door Yvon Masyn voor Maakbib

Benodigdheden

Materialen:

Materialen

Gereedschap:

  • (kolom-)boormachine
  • veiligheidsbril
  • houtboor 3mm en 5mm
  • schroevendraaier
  • moersleutel M3
  • smeltlijmpistool
  • lijmpistool
  • Optioneel:

    • plakband
    • staaldraad ø1mm
    • combinatietang
  • sergeanten
  • soldeerbout en -tin
  • Materialen

    Materialen voor de kabelbaan in detail

    Met extra katrolwielen, bouten, moeren en latjes kan dezelfde kabelbaan ook verder uitgebreid worden.

    Sommige onderdelen zijn alleen verkrijgbaar in 10- tot 100-tallen, maar als je omrekent is de totale materiaalkost minder dan 6 EUR per kabelbaan.

    Vaardigheden en veiligheid

    Lees en bekijk eerst dit volledige stappenplan. Zo begrijp je beter waar elke stap voor dient.

    De bouw vereist het nauwkeurig boren van gaten in hout. Boren zijn scherp! Bescherm je ogen met een veiligheidsbril. Zorg dat de te boren delen stevig op hun plaats blijven tijdens het boren. Een kolomboormachine is aanbevolen.

    Voor een onervaren publiek kunnen de gaten vooraf geboord worden door ervaren uitvoerders, of kan dit project een gelegenheid zijn om het veilig omgaan met een boormachine aan te leren.

    Het stappenplan gaat uit van het gebruik van een smeltlijmpistool, maar andere bevestigingsmethodes zijn mogelijk. Wees voorzichtig met de hete punt en de hete lijm.

    Solderen is optioneel en niet beschreven. Er zijn slechts 2 eenvoudige elektrische verbindingen die eventueel gesoldeerd kunnen worden. Dit veronderstelt dat je vertrouwd bent met veilig solderen of dat de begeleiders veilig solderen aanleren aan de hand van dit project.

    Aan de slag

    Gaten boren

    De motor wordt bevestigd op het houten latje, met 2 boutjes. Boor daartoe 2 gaatjes met diameter 3mm, met de juiste tussenafstand. De plaats hoeft niet nauwkeurig te zijn, maar de tussenafstand wel. Gebruik de motor zelf om die tussenafstand af te passen.
    Leg je de motorbehuizing met een vlakke kant op het latje (dat is nog niet de positie waarin je zal monteren). Duid het eerste gat aan met de 3mm boor en boor dat gat.

    Materialen Materialen Materialen

    Steek een bout door het geboorde gat en door de motorbehuizing om het tweede gat aan te duiden. Haal de motor en bout weg en boor het tweede gat.

    Materialen

    Aan de andere kant van het houten latje en in de dwarse richting boor je ook een paar 3mm gaten. Boor er meerdere, bijv. aan het uiteinde en in het midden om later meerder montagemogelijkheden te hebben (zie verder bij de montage aan stoelen of tafels).

    Materialen Materialen Materialen

    Omdat de bouten meestal net iets te kort zijn om later de latjes te verbinden, maak je het gat over een beperkte diepte (0,5 cm à 1 cm diep, tenzij je latjes dikker zijn dan het voorbeeld) groter met de 5mm boor.

    Materialen

    In 3 andere latjes boor je telkens een 3mm gat in de buurt van één uiteinde. In één daarvan boor je ook dwarse gaten (3mm en een stukje 5mm) zoals hierboven beschreven voor het eerste latje.

    Materialen

    In één van de katrolwielen maak je het gat groter met de 5mm boor. Dat hoeft niet doorheen de hele dikte van het wiel. Je beperken tot een diepte van 1cm maakt de montage straks gemakkelijker, maar dieper of er helemaal doorheen boren werkt ook.

    Materialen Materialen

    Elektrische verbinding en bevestiging motor

    Zoek de contactoogjes van de motor. Steek de draden van de batterijclip eerst onder het doorzichtige plastic door, vlakbij de contactoogjes (zie foto). Steek in elk van de contactoogjes het vrijgemaakte metalen uiteinde van één van de draden en plooi dat uiteinde om zodat het contact maakt en blijft zitten. Strip eventueel de draden wat langer.

    Welke draad aan welk oog je maakt voor dit project niet uit. Trek de draden voorzichtig aan.

    Je kan het elektrische contact robuuster maken door te solderen, maar dat is voor dit project niet strikt nodig.

    Materialen Materialen Materialen

    Na het aanbrengen van de draden monteer je de motor zoals getoond op de foto’s.

    Omdat de motorbehuizing niet vlak is, steek je op elke bout eerst 3 ringetjes. Dit geeft straks de juiste afstand tussen de motorbehuizing en het latje. Om de bouten helemaal door de motorbehuizing en het latje te krijgen, kan een schroevendraaier nodig zijn. Maak vast met moeren, maar draai die enkel met de hand vast, niet met gereedschap. De moeren te hard aandraaien kan de motorbehuizing vervormen en de tandwielen daarin stroef laten lopen.

    Materialen Materialen Materialen Materialen

    Steek de batterijen in de batterijhouder (let op de + en - aangeduid op de batterijen en de batterijhouder) en lijm de houder met de vlakke kant op het latje, aan de andere kant dan de motor.

    Materialen Materialen

    Klik slechts één kant van de batterijclip vast en maak contact door te verdraaien tot de andere kant contact maakt. Dit wordt de aan/uit schakelaar. Opdat het contact aan blijft, kan het nodig zijn de contacten een beetje over elkaar te schuiven. Om gemakkelijk weer uit te schakelen klik je het tweede contact beter niet vast.

    Als je de motor voor het eerst inschakelt kan het nodig zijn de witte as een beetje met de hand te verdraaien om de motor te laten starten.

    Materialen Materialen

    Montage van het aangedreven wiel

    Duw het katrolwiel met het uitgeboorde 5mm gat op de witte as van de motor. Dat hoort te spannen.

    Materialen

    Hoe diep het wiel komt, bepaal je in de volgende stap.

    Materialen

    Steek een ringetje over het 2,2mm diameter schroefje en draai het schroefje doorheen het gat van het katrolwiel, in het gaatje in de witte as.

    Span zo ver aan dat het wiel net niet op de koppen van de bouten en het gele uitsteeksel op de motorbehuizing duwt. Het wiel mag ze zacht raken, maar het moet soepel blijven draaien.

    Materialen

    Indien het stroef loopt, draai het schroefje een beetje terug en trek het wiel terug.

    Materialen

    Montage van het niet-aangedreven wiel

    Steek één van de bouten door het gat van het overgebleven katrolwiel en draai een moer op de andere kant, zorg voor enkele mm speling.

    Materialen

    Steek het uiteinde vervolgens in een gat van het latje met dwarsgaten en zet vast met nog een moer.

    Materialen

    De bout hoort stevig vast te zitten in het latje, maar het wiel moet soepel kunnen draaien rond de bout.

    Materialen

    Bevestiging

    Steek een bout in één van de dwarse gaten, zodanig dat de kop in het 5mm gat komt.

    Materialen

    Steek één van de latjes zonder wiel over de bout.

    Materialen

    Zet vast met een moer. Draai stevig aan met een sleutel.

    Materialen

    Doe hetzelfde voor het latje met het andere katrolwiel. Je kan een andere plaats van dwarsgat kiezen naargelang de montage op een tafel of een stoel.

    Materialen

    Je kan vastmaken aan een stoel , tafel,… met touw. Zorg er voor dat er genoeg plaats is opdat de gondels kunnen passeren.

    Materialen

    Of een sergeant (schroefklem) gebruiken, vooral bij tafels is dat handig.

    Materialen

    Kabel en gondels

    Knoop het touw in een lange lus. Breng het aan in de groef van elk wiel en span op door de stoel of tafel op te schuiven. Span niet te veel op, gewoon genoeg tot het touw niet te veel doorhangt en mooi op de wielen blijft lopen.

    Materialen

    Je kan de gondels eenvoudig met een touwtje aan het hoofdtouw, de “kabel”, vastmaken, of met een geplooide staaldraad (zie volgende stap)

    Materialen

    Bredere gondels kunnen elkaar raken. Je kan dat al een beetje opvangen door ze met touwtjes met verschillende lengte op verschillende hoogtes te hangen.

    Materialen

    Maak en decoreer gondels naar eigen smaak.

    Materialen

    Meer realistische gondel bevestiging

    Met een stukje staaldraad kan je een meer realistische gondelbevestiging maken die de gondel minder doet wiebelen. Plooi een stukje van ongeveer 15mm in een hoek, iets scherper dan een rechte hoek.

    Materialen

    15mm verder plooi dwars op de eerste plooi, opnieuw een hoek iets scherper dan een rechte hoek.

    Materialen

    Bevestig op de gondel, in dit voorbeeld door een klein stukje recht te plooien en vast te lijmen. Plooi alles bij tot de gondel mooi recht hangt.

    Materialen Materialen

    Maak het bovenste rechte stuk vast aan de “kabel” door er een beetje plakband rond te wikkelen.

    Materialen Materialen

    Verder bouwen

    Je kan bij één aangedreven wiel ook meerdere niet-aangedreven wielen toevoegen. Zo kan je bredere gondels elkaar zonder probleem laten passeren of een kabelbaan maken die de hele kamer rond gaat.

    Materialen

    Weetjes

    • De eerste kabelbanen

    Kabelbanen bestaan in vele vormen, de oudste werden 2000 jaar geleden al gebruikt. De eerste aanwijzingen voor het gebruik ervan duiken op in China, India en Japan. Deze kabelbanen waren gemaakt uit gevlochten lianen en een korf voor de passagier.

    oude

    Deze werden voornamelijk gebruikt om een vallei of rivier over te steken.

    • Technologische vooruitgang In 1644 bouwde de Nederlander Wybe Adam een continu draaiende kabelbaan voor de bouw van een fort op een heuvel in Danzig, die in essentie weinig verschilt van een hedendaagse skilift.

    adam

    Adam wordt als grondlegger van de moderne kabelbaan beschouwd.

    Voor het ontstaan van de staalkabel in 1844 werden kabels van kabelbanen voornamelijk gemaakt uit henneptouw. Door de staalkabel konden de kabelbanen meer gewicht dragen en hadden ze een langere levensduur. Vanaf 1867 doken er overal in Europa kabelbanen op met staalkabels, aangedreven door stoom.

    • Verschillende kabelbanen

    Er bestaan veel verschillende soorten kabelbanen. Zo zijn nagenoeg alle skiliften kabelbanen: van pannenkoeklift tot stoeltjeslift en gondellift.

    stoeltjes

    Verder bestaan er ook nog kabelspoorwegen. Een kabelspoorweg is een spoorweg, geschikt voor een kabeltrein, d.i. een trein die over een steile baan door een kabel wordt voortgetrokken.

    trein

    In België is een ‘funiculaire’ aangelegd in Spa. Deze kabelspoorweg is bedoeld om bezoekers en hotelgasten van een nabijgelegen hotel naar de thermen van Spa te brengen die zich vlak bij het eindstation bevinden.

    • Grootste, langste, hoogste, meeste ...

    De Vanoise Express, die La Plagne en Les Arcs (Frankrijk) met elkaar verbindt, kan 201 passagiers tegelijk vervoeren in 1 cabine.

    trein

    De Téléphérique de l’Aiguille du Midi (Frankrijk) overbrugt het grootste hoogteverschil, van 1038m naar 3777m hoogte.

    De 3 Vallées Express (Frankrijk) is met z’n 4.66 km de langste gondelbaan ter wereld zonder tussenstation.

    De Teleférico in Mérida, Venezuela is de hoogste en langste kabelbaan in de wereld. Ze brengt passagiers naar de de top van de 4765m hoge berg Pico Espejo.

    venezuela

    Wil je meer weten over kabelbanen?

    Uit volgende sites, en wikipedia, komen de foto’s die we hier gebruikt hebben.

    STEM

    In deze low tech activiteit komt heel wat techniek aan bod! We hebben in deze handleiding een eeuwenoude techniek leren kennen waarmee ravijnen en rivieren overgestoken kunnen worden en bergen beklommen worden. En je hebt vooral getraind op het veilig en nauwkeurig werken.

    Wat je hier geleerd hebt kan je gebruiken bij STEM uitdagingen in het thema transport.

    Weet je dat een met elektriciteit aangedreven kabelbaan één van de zuinigste transportmiddelen die er bestaan is? Ook op vlak terrein!

    Op wetenschappelijk vlak staat hier mechanica centraal, om de werking van deze kabelbaan te begrijpen, hebben we wrijving, spankracht en de 3e wet van Newton nodig. Lees meer hieronder in het blauw kadertje.

    Hoe werkt het?

    Alles dat je nodig hebt, is een kabel, een motor, wielen en een beetje wetenschap!

    Hoewel het een relatief eenvoudige constructie is, gebruikt een kabelbaan op ingenieuze wijze verschillende mechanische principes om de gondels voort te bewegen.

    Hier de korte uitleg.

    • Twee wielen, het aandrijfwiel en het volgwiel, bevinden zich in een verankerde positie, waar ze enkel rond hun eigen as kunnen draaien.

    • Een kabel wordt rond de 2 wielen gespannen. De kabel bezit dus een spankracht (of trekkracht), die er voor zorgt dat de kabel tegen de wielen getrokken wordt.

    Werking

    • Als het aandrijfwiel begint te draaien, ontstaat er een wrijving tussen het aandrijfwiel en de kabel. Een lage spankracht zorgt voor een lage wrijving. Een hoge spankracht zorgt voor een hoge wrijving.

    • Zolang de wrijving groter blijft dan de kracht van de motor, zal de kabel meebewegen met het wiel.

    De motor moet echter wel een minimum kracht leveren. We moeten hierbij rekening houden met het gewicht dat de kabel meedraagt. Als de motor te weinig kracht levert, zal de kabel niet in beweging komen. Omgekeerd geldt dit ook: teveel gewicht kan leiden tot het stilvallen van de kabel of motor.

    Veiligheid bij kabelbanen.

    Teveel gewicht kan leiden tot het uitrekken van de kabel of zelfs breuk. Om dit te voorkomen wordt de maximumcapaciteit van kabelbanen begrensd op minder dan 10% van het maximum gewicht dat de kabel kan dragen! Dat is een grote veiligheidsmarge!

    Maak het je eigen

    • Kun je het sneller maken?
    • Kun je een lijst van factoren geven die de werking van de kabelbaan beïnvloeden?
    • Gebruik je vergaarde kennis om een ander type kabelbaan te bouwen.

    Voorbeelden

    Heb je een foto van je eigen kabelbaan? Stuur hem ons!

    Downloads

    Handleiding: Download