Serie Leinwand-Maskierung zur Bildverbesserung (Teil 1 2 3 4 5)

Der richtige Motor für deine Leinwand-Maskierung

Nachdem wir uns mit dem Bau einer manuellen, mechanischen Maskierung beschäftigt und uns diverse Antriebsmechaniken überlegt haben, gehe ich im folgenden Artikel näher auf den zweiten wichtigen Teil eines Antriebs ein: den Motor. Du wirst schnell merken, dass es gar nicht so einfach ist, hier die richtige Entscheidung zu treffen.

Ein NEMA 17 Schrittmotor mit angeschlossenem Treiber und Gewindespindel.

Eng mit dem Motor verbunden ist die Steuerung desselben. Denn irgendwie willst du die Maskierung ja bequem vom Sitzplatz aus verstellen. Das kann unter Umständen sogar zur größeren Hürde werden, als der Motor selbst. Deshalb greife ich die Steuerung im selben Atemzug mit auf.

Anforderungen an Motor und Steuerung

Was erwartest du eigentlich von einer elektrisch verstellbaren Maskierung? Bevor du eine Lösung finden kannst, musst du deine persönlichen Anforderungen zusammenstellen. Hier eine gute Grundlage dafür:

  • Positionierbarkeit: Jeder Punkt auf dem Fahrweg der Maskierung sollte möglichst genau angefahren werden können. Nur so kannst du auf ungewöhnliche Bildformate reagieren.
  • Endabschaltung: Wenn die Maskierung an ihre obere oder untere Grenze stößt, muss sich der Motor automatisch abschalten. Anderenfalls riskierst du ein schnelles Ableben deiner Technik: gerissene Seile oder verbogene Teile.
  • Speicher: Neben den Endpunkten sollte es mindestens eine, besser zwei dauerhaft speicherbare Positionen geben, die auf Knopfdruck direkt angefahren werden können.
  • Integration: Die Steuerung sollte sich in das bereits vorhandene System zur Haus- oder Heimkinoautomatisierung einbinden lassen.
  • Geschwindigkeit: Die Maskierung sollte mit einer gewissen Geschwindigkeit bewegt werden. Schnell genug, um nicht ewig warten zu müssen, aber langsam genug, um sie punktgenau anhalten zu können.
  • Laufgeräusch: Die Maskierung sollte möglichst leise sein. Das gilt besonders für den Motor; aber auch die Mechanik kann viel Krach machen.
  • Größe: Der Motor und eventuelle dazugehörige Mechanik sollten möglichst klein und leicht, dabei aber ausreichend stark sein.
  • Kleinspannung: Die verwendete Technik sollte sich komplett im Niedervoltbereich abspielen, damit du auch als Nicht-Elektriker selbst Hand anlegen darfst.
  • Bastler-Level: Die Lösung muss deinen technischen Fähigkeiten entsprechen. Löten oder gar komplexe Schaltungen bauen ist nicht jedermanns Sache.

Das ist doch eine ganze Menge Zeug, das es zu beachten gilt. Ich werde versuchen, diese Kriterien bei den nachfolgend vorgestellten Lösungen zu bewerten, sofern das sinnvoll ist.

Verschiedene Arten der Ansteuerung

Werfen wir zunächst einen kurzen Blick darauf, wie der Motor angesteuert werden könnte. Denn ohne vernünftige Steuerung brauchst du eigentlich auch keine mechanische Maskierung.

Funk

Der Klassiker aus Rollläden, Markisen und Motorleinwänden ist die Funksteuerung. Eine separate Fernbedienung ermöglicht es, den Motor zu starten oder an der aktuellen Position zu stoppen. Sichtkontakt zum Empfänger ist nicht erforderlich. Diese Lösung dürfte für viele interessant sein.

Die Einbindung in vorhandene Systeme ist meist nur über zusätzliche Lösungen möglich. So funktioniert etwa die Steuerung mit einer Logitech Harmony nur mit dem Umweg über einen Wandler wie etwa den Light-Manager. Das funktioniert aber sehr zuverlässig und erleichtert zugleich die Lichtsteuerung.

Infrarot

Die eigentlich praktischere Technik ist Infrarot, da alle Universalfernbedienungen diese von Haus aus beherrschen. Es ist nur noch erforderlich, die Befehle anzulernen. Nachteilig kann aber sein, dass Sichtkontakt zum Empfänger bestehen muss.

Im Bereich der Rolloleinwände gibt es einige Produkte, die mit Infrarot arbeiten. Ansonsten ist dieser Signaltyp im Bereich von Motoren aber eher unüblich.

HTTP

Die modernste Lösung ist eine digitale Schnittstelle über das lokale Netzwerk, die per HTTP angesprochen wird. Dabei hast du nahezu alle Möglichkeiten der Integration, einschließlich der Steuerung per Smartphone und Tablet. Auch viele Universalfernbedienungen oder der Light-Manager können per HTTP kommunizieren.

Diese Form der Steuerung gibt es vornehmlich im Selbstbau. Meist ist ein Arduino oder Raspberry Pi involviert. „Smarte Motoren“, die das von Haus aus bieten, sind äußerst selten. Du wirst wahrscheinlich schon selbst wissen, ob das was für dich ist.

Schalter im Kabel

Das erwähne ich jetzt nur der Vollständigkeit halber. Wenn du einen gewöhnlichen Gleichstrommotor verwendest und keine andersartige Schaltung verbaust, bleibt natürlich immer ein einfacher Schalter im Kabel.

In Einzelfällen mag das zu einer guten Lösung führen. Aber es ist natürlich alles andere als praktisch, modern oder zweckmäßig. Wenn du zum Verstellen der Maskierung zur Leinwand gehen musst, kannst du dir den ganzen Aufwand auch sparen.

Verschiedene Arten von Motoren

Kommen wir damit zur eigentlichen Kernfrage: dem Motor, der die Maskierung zieht. Ich habe ziemlich lange überlegt, wie ich das anstelle, und bin letztendlich zu einer ganz wichtigen Erkenntnis gelangt: Mit hoher Wahrscheinlichkeit suchst du dir das aus, was du selbst am besten verbauen kannst. Das betrifft sowohl die Anschlüsse als auch die reine Mechanik. Kriterien wie Laufgeräusch oder Steuerung treten dabei schnell in den Hintergrund.

Zu schnell vielleicht, weshalb ich mich dann doch für den kompliziertesten aber flexibelsten Weg entschieden habe. Aber schauen wir mal, was möglich ist.

Rollladenmotoren

Am häufigsten höre ich von Lösungen, die auf Rohrmotoren zurückgreifen, wie sie in Rollläden und Markisen verbaut werden. Der Witz am Rohrmotor ist, dass er in eine Welle eingeschoben wird und diese sozusagen von innen heraus dreht. Das ist äußerst platzsparend.

Aufgrund ihres typischen Verwendungszwecks haben viele Rohrmotoren eine passende Steuerung per Funk gleich integriert. Neben der einstellbaren Endabschaltung kannst du den Motor an jeder Zwischenposition anhalten. Häufig lässt sich eine Position speichern und später wieder direkt anfahren. Das ist mehr oder weniger genau. Solche Details erfragst du am besten von anderen Käufern im jeweiligen Shop.

Beliebte Hersteller für Rohrmotoren sind zum Beispiel Jarolift und 3T-Motors. Die mir bekannten Rohrmotoren laufen alle mit 230 V, also im Hochvoltbereich. Du wirst einen Elektriker brauchen, um so einen Motor fachgerecht anzuschließen. Dafür haben sie reichlich Kraft und drehen sich mit einer geeigneten Geschwindigkeit. Weniger schön ist der ziemlich hohe Geräuschpegel.

Linearantriebe

Da du für eine Maskierung eigentlich nur einen Seilzug oder irgend eine andere Mechanik um 20–30 cm bewegen musst, ist ein Rohrmotor mit seiner Kraft und den möglichen Umdrehungen eigentlich überdimensioniert. Eine interessante Alternative dazu ist Omas Klappsessel.

In elektrisch verstellbaren Sesseln sind sogenannte Linearantriebe verbaut. Die bewegen sich auf einer relativ schmalen Stange um ca. 30–40 cm. Speziell in Sesseln kommt noch etwas mehr Hebelmechanik zum Einsatz. Aber es sagt ja keiner, dass du Oma ihr Spielzeug wegnehmen sollst. Linearantriebe gibt es auch einfach fertig zu kaufen.

In der Regel laufen Linearantriebe sehr ruhig, wenn auch längst nicht unhörbar. Als Stromversorgung müssen meist auch 230 V herhalten, da das Netzteil integriert ist.

Problematischer sehe ich hier die Steuerung. Die musst du entweder in irgend einer Form selbst lösen – einschließlich Endabschaltung – oder den kabelgebundenen Sessel-Drücker irgendwie verlängern oder modifizieren.

Schrittmotoren

Die mit Abstand flexibelste Lösung sind Schrittmotoren, wie sie heute oft in 3D-Druckern und CNC-Fräsen verbaut werden. Durch diesen inzwischen sehr beliebten Anwendungsfall gibt es eine Vielzahl passender Produkte zu einem sehr guten Preis.

Ein NEMA 17 Schrittmotor mit Anschlusskabel und Montagewinkel.
Ein NEMA 17 Schrittmotor mit Montagewinkel.

Schrittmotoren bieten aufgrund ihrer Funktionsweise die Möglichkeit einer sehr exakten und perfekt reproduzierbaren Positionierung. Du kannst den Motor zumeist in Schritten von 1,8° (1/200 Umdrehung) exakt positionieren und jede beliebige Position jederzeit wieder anfahren. Für eine Leinwand-Maskierung ist das ein absolutes Killer-Feature.

Weil Schrittmotoren nicht einfach nur Strom brauchen, sondern mit einem bestimmten Signal angesteuert werden wollen, ist dafür etwas mehr Bastelei im Vorfeld nötig. Ich widme diesem Thema einen separaten Artikel. Nur so viel sei gesagt: Das Basteln ist weniger schlimm, aber etwas fortgeschrittenere Computerkenntnisse sind ausgesprochen vorteilhaft. In der Regel kommen Arduino oder Raspberry Pi zum Einsatz.

Eine Gewindespindel mit Schlitten, 2 Lagern und flexiblem Anschlussstück für den Motor.
Eine Gewindespindel mit Lagern und Anschlussstück.

Schrittmotoren können sehr leise sein. Die Umwandlung in eine lineare Bewegung erfolgt idealerweise per Gewindespindel (die schon eher Lärm macht), wodurch sie automatisch ausreichend Kraft bekommen und die richtige Geschwindigkeit erreichen. Die Stromzufuhr bewegt sich im Bereich der Kleinspannung und kann mit einem handelsüblichen Netzteil erfolgen. Die Steuerungsmöglichkeiten sind nahezu unbegrenzt.

Gleichstrommotoren

Nicht unerwähnt lassen möchte ich handelsübliche Gleichstrommotoren. Da es hiervon unzählige Varianten gibt, fällt es mir aber schwer, etwas konkretes zu empfehlen.

Die Lösung ist daher etwas für Elektronikbastler, die wissen, was sie tun. Ich betrachte diesen Hinweis als den „Joker“ unter den Lösungen. Die anderen Varianten erscheinen mir allesamt sinnvoller, da sie in Sachen Bewegung und Steuerung bereits in eine Richtung tendieren, die nützlich für unser Vorhaben ist.

Bei gewöhnlichen Motoren fängst du dagegen auf der grünen Wiese an. Dennoch möchte ich hiermit andere einfallsreiche Lösungen explizit nicht ausschließen.

LEGO Technic

Das klingt jetzt vielleicht lustig, aber ich habe mir dazu eine Zeit lang wirklich intensive Gedanken gemacht. Neben anderen Systemen wie Metallbaukästen, Fischertechnik und vergleichbaren, bietet vor allem LEGO Technic sehr solide Möglichkeiten für den Antrieb einer Maskierung.

Detailansicht eines Motors in einem ferngesteuerten Lego Technic Racer.
Ordentlich was unter der Haube: Lego Technic Motoren eignen sich bei entsprechender Übersetzung auch für eine Maskierung.

Du musst im Grunde nur ein paar Löcher im richtigen Durchmesser und Abstand irgendwo rein bohren und schon kannst du dort beliebige Kontruktionen aus LEGO sehr stabil anbringen. Mit dem LEGO Power Functions Tuning-Set gibt es einen Satz Motoren, die per Infrarot gesteuert werden. Ob sich das Signal an einer Logitech-Fernbedienung oder dem Light-Manager anlernen lässt, habe ich noch nicht probiert. Aber selbst die mitgelieferte Fernbedienung genügt ja vielleicht schon.

Das beste ist aber, dass du mit LEGO buchstäblich kinderleicht beliebige Getriebe bauen kannst, um genau die Übersetzung zu schaffen, die deine Maskierung im Hinblick auf Kraft und Geschwindigkeit benötigt. Im einfachsten Fall wickelst du das Zugseil einfach auf eine blanke Welle auf.

Besonders bestechend finde ich dabei die durchweg hohe Qualität der LEGO-Teile, gerade auch die der Motoren. Das Zeug funktioniert einfach! Die Lautstärke ist erträglich und die Stromzufuhr lässt sich bei Bedarf relativ einfach von Batterien auf ein einfaches Netzteil umstellen.

Ein ferngesteuertes Lego Technic Modell mit zwei integrierten Motoren und Fernsteuerung.
Für relativ wenig Geld gibt es mit diesem Modell zwei Motoren inklusive Fernsteuerung.

Für einen Einstieg brauchst du im Grunde nur das oben erwähnte Power Functions Tuning-Set. Praktischer ist vielleicht die Anschaffung eines der ferngesteuerten Kettenfahrzeuge, weil hier gleich diverse Teile zur Montage der Motoren enthalten sind. Ich hatte außerdem LEGO Mindstorms im Sinn, was nochmal viel umfangreichere Möglichkeiten für die Steuerung und Programmierung bieten würde – insbesondere in Kombination mit Sensoren. Das würde dann aber sehr schnell aus einem vernünftigen preislichen Rahmen fallen.

Motor und Antriebsmechanik im Einklang

Die Frage ist nun, ob du nun bereits auf eine Art von Motor festgenagelt bist, um

  • die gewünschte Steuerung zu verwirklichen,
  • dir viel Bastelei zu ersparen,
  • den Grad an Komplexität niedrig zu halten oder
  • vorhandenes Material oder Kenntnisse nutzen zu können.

Damit schränkt sich oft auch die Auswahl der Antriebsmechaniken schon extrem ein.

Fast alle Arten von Motoren lassen sich mit einem Seilzug nutzen, was alleine deshalb fast immer die beste Lösung ist. Seilzüge sind einfach umzusetzen, mechanisch anspruchslos und leicht verständlich.

Direktantriebe über Gewindespindeln oder Zahnstangen sind eher etwas für findige Tüftler. Sie harmonieren am besten mit Motoren, die aus dem selben Umfeld kommen wie die Mechanik. Den Bereich der 3D-Drucker mit Schrittmotoren finde ich da schon sehr passend.

Spezielle Mechaniken, wie etwa die Sonderfälle mittels Schubstangen oder Bowdenzügen sind wohl am ehesten für Linearantriebe geeignet.

Für meine Maskierung habe ich auf die Kombination aus Seilzug und Schrittmotor gesetzt. Das war nicht unbedingt einfach, konnte aber letztendlich doch als einzige Lösung alle Anforderungen für mein Vorhaben abdecken.

Im nächsten Teil der Serie gehe ich daher näher auf die Ansteuerung eines Schrittmotors mit einem Raspberry Pi ein, und erläutere im Detail, wie die damit verbundenen Möglichkeiten mit einer HTTP-Schnittstelle im Netzwerk verfügbar gemacht werden. Das Ergebnis ist äußerst delikat.

Über Bert Kößler

Leidenschaftlicher Filmvorführer, Popcorn-Koch, Kartenabreißer, Platzanweiser, Programmchef, Projektionist, Reinigungsfachkraft und Kabelmann in einer Person. Neigt zu ausgeprägtem Fanatismus, wenn es um die Steuerung und Automatisierung des Heimkinos geht. Konnte sich zwischen zwei Filmen dazu motivieren, Heimkino Praxis als Ventil für gelegentliche Schreibanfälle zu gründen.

6 Gedanken zu „Der richtige Motor für deine Leinwand-Maskierung

  1. Gibt es dazu auch passende maskierungen? Ohne Eigenbau?

    Ich habe eine cinegrey 5d Rahmenleinwand und habe null technisches geschick. Selbst bauen und irgend wie an die Leinwand fummeln ist da keine Option.

      1. Es gibt tatsächlich Systeme zum Nachrüsten eines Herstellers, habe selbst eines anfertigen lassen. Hersteller nenne ich nur wenn von Bert genehmigt.

          1. Interessant! Das Teil kannte ich noch gar nicht. Dabei ist Alphaluxx ja jetzt auch kein Unbekannter am Markt. Danke für den Tipp!

            Interessant wäre jetzt natürlich die Preisgestaltung, bei der sie sich ja ein wenig bedeckt halten. Aber sind ja auch immer individuelle Lösungen. Und es ist definitiv eine interessante Lösung, wenn man nichts selbst basteln will.

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