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Lightpainting Toolbau – Die Kaltlichtkathode

Die Montage einer Kaltlichtkathode erfolgt in einem Rohr. Ein Schalter sowie eine Buchse wird integriert, um die Kaltlichtkathode mit einer externen Spannungsquelle betreiben zu können. Mit diesem Artikel zeigen wir, wie man mit Hilfe einfachster Materialien eine Kaltlichtkathode für den mobilen Einsatz baut.

Lightpainting Toolbau - Die Kaltlichtkathode
Bild 1: Das fertige Tool! Die Kaltlichtkathode.

Allgemein

Die Kaltlichtlichtkathode hat im Lightpainting einen hohen Stellenwert. Sie kann mit ihrer bis zu 30 cm Länge gleichmäßige Licht-Bänder während einer Langzeitbelichtung durch das Bild ziehen. Die Farbauswahl reicht von Grün, Blau, Rot bis Weiß. 

Die Materialien zum Bau des Tools beschaffen wir aus Baumärkten und Elektronikfachgeschäfte. Jeder, der ein elektrisches Grundverständnis hat sowie mit einem Lötkolben umgehen kann, wird erfolgreich beim Bau der Kaltlichtkathode sein.

Diese Anleitung erstellten wir recht bildreich. Einige Zwischenschritte fehlen aus Gründen der sonst entstehenden Bilderflut. Wir bitten dafür um Verständnis. Jedoch sind wir davon überzeugt, dass unsere Anleitung zum Erfolg führen wird. Sollte ein Schritt oder eine Handlung nicht verständlich sein, dann bitten wir um eine Rückinfo. Nutzen Sie dazu das Kontaktformular! Gern prüfen wir Ihren Hinweis und überarbeiten die Anleitung.

Ein Hinweis in eigener Sache: Wir übernehmen keine Haftung für Schäden, die weder durch das erstellte Tool noch bei der Herstellung entstehen.

Jetzt wünschen wir frohes und unfallfreies Basteln!

Die Werkzeugliste

  • Säge (für Plastik)
  • Seitenschneider
  • Cutter-Messer
  • Heißklebepistole, Heißkleber
  • Lötkolben, Lötzinn

Die Materialliste

  • HT Muffenstopfen DN 40 (Endkappe mit DC-Buchse 12 V)
  • HT Muffenstopfen DN 32 (Halter für Kaltlichtkathode)
  • HT Rohr DN 40 x 150 mm (Griff)
  • HT Rohr DN 40 x 500 mm (Abdeckung Kaltlichtkathode, optional)
  • Kabel 1-adrig, 1 qmm (oder kleiner) für 12 V, < 1 A, ca. 50 cm Länge
  • 1 Stück Inverter (12 V DC), 1 Stück Kaltlichtkathode
  • 1 Stück DC-Buchse, Außendurchmesser 5,5 mm, Innendurchmesser 2,1 mm
  • 1 Stück DC-Stecker (optional für Anschluss ext. Spannungsquelle)
  • 1 Wippschalter, einpolig
  • Isolierband
  • Panzertape (Gewebeklebeband)

Ein Tool oder mehrere Tools?

Wie viele Tools sollen dieser Art gebaut werden? Die Frage können wir hier auch nicht beantworten. Tatsache ist jedoch, dass es selten bei einem Tool mit Kaltlichtkathoden bleibt. 

Ein Tool – eine Farbe.

Bereits bei der zweiten Farbe lohnt sich der Bau von kleinen Hilfsmitteln, welche die Herstellung der Tools vereinfacht.

Also fangen wir gleich damit an, zwei Schablonen jeweils für die Kaltlichtkathoden wie auch für den Schalter zu erstellen. Denn bereits beim ersten Tool erleichtern uns die Schablonen das Abtragen von Maßen auf den Bauteilen.

Die Schablonen lassen sich aus Grünen-Punkt-Abfall generieren. Beispielsweise nutzen wir für die Schalter-Schablone einen ausgedienten Senf-Becher. Um die Kaltlichtkathode an den Muffenstopfen DN 32 anzuzeichnen, benutzen wir einen Deckel einer alten Analog-Filmdose. Der Außendurchmesser ist fast ähnlich groß wie der Muffenstopfen DN 32. Damit lässt sich die Kaltlichtkathoden-Schablone sehr gut auf den Muffenstopfen anlegen. Andere Materialien aus den Plastik-Abfällen lassen sich bestimmt finden. Seid kreativ!

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Bild 2: Für die Montage der Kaltlichtkathode eine Schablone erstellen.

Wie groß soll die Schablone für den Schalter werden? 
Nun, die Schablone sollte jeweils um das entstehende Loch (Außenmaße des Schalters) einen 1 cm dicken Rand aufweisen. So lässt sich die Schablone gut beim Anzeichnen festhalten. Im folgenden Text gehen wir weiter detailliert darauf ein.

Das auszuschneidende Viereck in der Kaltlichtkathoden-Schablone muss unbedingt mittig eingearbeitet werden. Durch die Kreisform dieser Schablone lässt sich diese sehr gut auf den Muffenstopfen DN 32 anlegen. Ein späteres Einmessen der Mitte auf den Muffenstopfen DN 32 entfällt damit. 

Schablone für den Schalter erstellen

Die Schablone ist einfach zu erstellen. Als Material verwendeten wir einen ausgedienten Senfbecher. Dieser lässt sich mit einem Cutter-Messer schnell und unkompliziert auf die richtigen Maße zuschneiden. 

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Bild 3: Das Loch für den Schalter in der Schablone ausschneiden.

Die Größe des auszuschneiden Lochs wird durch die Außenmaße des Schalters bestimmt. Hier möglichst genau mit dem Cutter-Messer das Viereck ausschneiden. Je genauer man hier arbeitet, um so mehr Zeit spart man sich später in der Nachbearbeitung am HT Rohr DN 40. Für die Bastler, die auf Sauberkeit und Schönheit achten, schneiden die Außenseiten der Schablone mit einer Schere gerade ab.

Schablone für die Kaltlichtkathode erstellen

Die Schablone für die Kaltlichtkathode stammt ursprünglich von einem Deckel einer alten Analog-Filmdose. Die Form bot sich an, weil sie durch die Ursprungsform bereits rund ist. Sie hat annähernd den gleichen Durchmesser wie der HT-Muffenstopfen DN 32. Das erleichtert später das Anlegen der Schablone an den Muffenstopfen. 
Die Ausarbeitung des Loches kann durch ein Cutter-Messer erfolgen.

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Bild 4: Maße von der Kaltlichtkathode auf die Schablone abtragen.

Wenn die Schablone schlecht ausgearbeitet ist, wird später die Kaltlichtkathode nicht zentrisch im Muffenstopfen sein. Bitte hier möglichst genau arbeiten.

Schablonen erleichtern das Arbeiten

Die beiden erstellten Schablonen sind bereits für das erste zu erstellende Tool eine Arbeitserleichterung. Weitere Messungen und das Abtragen der Werte auf die Materialien sind nicht mehr notwendig. Stattdessen legt man nur noch die Schablonen an und trägt die Vierecke mit einem wasserfesten Stift ab.

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Bild 5: Maße mittels Schablone auf das Lightpainting-Tool abtragen.

Montage Kaltlichtkathode

Der Muffenstopfen DN 32 ist später ein fester Bestandteil der Kaltlichtkathode. Durch das spätere Einkleben mit Heißkleber gibt es eigentlich keine Änderungsmöglichkeiten. Unsere Erfahrung zeigt, dass selten die Kaltlichtkathode nicht elektrisch zerstört wird sondern eher mechanisch. Beispielsweise bei unsachgemäßen Transport oder unkoordinierten Bewegungen bricht die Kaltlichtkathode. 

Tipp: Es empfiehlt sich, so viele Muffenstopfen DN 32 wie Kaltlichtkathoden zu kaufen. Befestigen Sie die Muffenstopfen an der Kaltlichtkathode, um einen späteren Austausch schneller auszuführen.

Auf den Muffenstopfen DN 32 wird nun die dafür hergestellte Schablone aufgelegt und das Loch angezeichnet. 

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Bild 6: Die Maße für die Kaltlichtkathode auf den Muffenstopfen DN 32 übertragen.

Ist das rechteckige Loch im Muffenstopfen DN 32 hergestellt, muss evtl. eine Nacharbeit mit dem Cutter-Messer erfolgen. Das Endstück der Kaltlichtkathode muss genau in den Muffenstopfen passen.

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Bild 7: Kaltlichtkathode in den Muffenstopfen DN 32 montieren.

Das Einkleben der Kaltlichtkathode erfolgt nun mit Heißkleber. Während die Heißklebepistole sich auf die notwendige Betriebstemperatur aufheizt, ist jetzt das Ende der Kaltlichtkathode mit den Leitungen sowie der Muffenstopfen DN 32 vor dem Einkleben zu prüfen. Ist alles ordentlich ausgearbeitet? Wird der Muffenstopfen problemlos beim Einkleben halten? Muss ich vielleicht den Muffenstopfen vorher mit Klebeband an der Kaltlichtkathode fixieren? 

Wichtig: Wenn der Heißkleber in den Muffenstopfen geleitet wird, ist hier hohe Aufmerksamkeit gefordert. Die Kaltlichtkathode muss winklig zum Muffenstopfen sein! Wenn die Kaltlichtkathode schräg in den Muffenstopfen eingeklebt ist, sieht das Tool später wirklich … erbärmlich .. aus!

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Bild 8: Die Kaltlichtkathode in den Muffenstopfen DN 32 einkleben.

Bevor der nächste Arbeitsschritt beginnt, lassen wir den Heißkleber vollständig erkalten. Wir wollen keine versehentliche Änderung an der Ausrichtung des Muffenstopfens DN 32 zur Kaltlichtkathode erhalten.

Der Muffenstopfen DN 32 ist nicht dafür vorgesehen, in ein HT-Rohr DN 40 gesteckt zu werden, daher erweitern wir den Durchmesser des Muffenstopfens DN 32 auf ein für uns ausreichendes Maß.

Der Muffenstopfen DN 32 ist auf das Innenmaß des HT-Rohres DN 40 anzupasssen. Dazu trägt das Panzertape (1) und das Isolierband (2) bei, siehe Bild unten. Durch das dicke Panzertape lässt sich der Außendurchmesser des Muffenstopfens DN 32 schnell ohne wenige Material vergrößern. 

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Bild 9: Isolier- und Gewebeband um den Muffenstopfen DN 32 wickeln.

Der Abschluss des Auftragens, um den Außendurchmesser zu erweitern, ist das Isolierband. Unsere Erfahrung zeigte, dass das Isolierband eine sehr gute Festigkeit hat, wenn der Muffenstopfen DN 32 in das HT-Rohr DN 40 eingesetzt wird. Das Isolierband verkraftet besser die Reibung, die durch das Einsetzen entsteht. 

Die Schaltermontage

Die Schaltermontage ist individuell am HT-Rohr DN 40 möglich. Ein Vorgabe gibt es jedoch: Der Schalter darf nicht zu weit am oberen Ende des HT-Rohres angebracht werden! Dazu später im Textverlauf.

Nimmt man das HT-Rohr DN 40 in die Hand, entwickelt sich in kurzer Zeit ein Gefühl, wie man später das Tool beim Painten hält. Dieses Gefühl ist aufzunehmen! Daraus ergibt sich die Schalterposition. Genau darauf zu achten ist, an welcher Stelle sich der Daumen befindet. Diese Stelle markiert den später einzusetzenden Schalter! Die Schalter-Schablone jetzt zur Hand nehmen und das Loch der Schablone genau unter dem Daumen platzieren.

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Bild 10: Die Schablone auf den Montageort des Schalters auflegen.

Das Bild zeigt bereits die Restriktion bei der Montage des Schalters. Der Schalter darf nicht zu hoch am HT-Rohr DN 40 angebracht werden, weil später sich der Muffenstopfen DN 32 mit der eingeklebten Kaltlichtkathode nicht mehr einsetzen lässt. 

Schalter-Schablone festhalten, mit einem wasserfesten Stift das Viereck auf das HT-Rohr DN 40 abtragen und anschließen mit Bohrer, Cutter-Messer, etc. das Loch für den Schalter im Rohr herstellen. 

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Bild 11: Loch für den Schalter herstellen.

Bohrung an Bohrung gereiht ergibt später eine gute Arbeitsvorlage, um mit dem Cutter-Messer entlang der abgetragene Linie zu schneiden. Bitte vorsichtig arbeiten, damit es hier nicht zu Schnittverletzungen kommt! Wer eine bessere Idee hat, um das Rechteck im HT-Rohr DN 40 zu bearbeiten, nimmt diese. 

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Bild 12: Schalter in das Lightpainting-Tool einpassen.

Die Schnitzerei mit dem Cutter-Messer sollte in kurzen Abständen immer wieder unterbrochen werden, um die Größe des Rechteckes im HT-Rohr DN 40 mit dem Schalter zu vergleichen. Unser Schalter besitzt an den schmalen Seiten jeweils zwei Federn, die für einen festen Halt im HT-Rohr DN 40 später sorgen. Ein Einkleben des Schalters ist in diesem Fall nicht notwendig.

Montage DC-Buchse 

In den letzten Jahren beschäftigten wir uns, wie wir die verschiedenen Stromversorgungen im Lightpainting vereinheitlichen können. Taschenlampen aller Art nutzen oft als Energiequelle Batterien oder Akkus vom Typ AAA, AA oder Li-Ion Akkus vom Typ 18650. In dieser Version des Lightpainting-Tools sind unsere Erfahrungen durch den DC-Anschluss bereits integriert.

Der DC-Anschluss am unteren Ende des Tools ist eine einfache DC-Buchse mit dem Außendurchmesser 5,5 mm und Innendurchmesser 2,1 mm. In jedem gut sortieren Elektronikfachgeschäft ist diese DC-Buchse erhältlich. Der runde Stecker ist vorteilhaft, um auch in der Dunkelheit den Stecker vom Tool abzuziehen und auf ein anderes Tool wieder anzustecken. Welche externen Spannungsquellen sich an das Tool stecken lassen, beschreiben wir in anderen Beiträgen.

Wir nehmen jetzt die Montage der DC-Buchse vor.

Das Loch für die DC-Buchse ist mittig des Muffenstopfens DN 40 anzubringen. Beispielsweise mit einem Messschieber lässt sich die Bohrer-Größe aus dem Außendurchmesser der DC-Buchse ermitteln. Bei unserem Stecker beträgt der Außendurchmesser am Gewinde 7,7 mm. Wir entschieden uns, das Loch mit einem 8er Bohrer herzustellen. 

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Bild 13: Loch in den Muffenstopfen DN 40 für die DC-Buchse einbringen.

Das Einsetzen der Buchse ist unkompliziert. Damit die Buchse sich während der Arbeit / beim Painten nicht lockert, wird sie anschließend auf der Rückseite im Deckel mit Heißkleber fixiert. Darauf bitte achten, dass die Lötfahnen frei vom Heißkleber bleiben. 

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Bild 14: DC-Buchse mittels Heißkleber im Muffenstopfen DN 40 fixieren.

Montage aller Teile

Jetzt sind die Fähigkeiten im Löten gefragt. Der Schalter sowie die Buchse müssen nun mit den Leitungen vom Inverter verbunden werden. Offene Lötverbindungen oder Anschlussfahnen sind im besten Fall mit Schrumpfschlauch zu isolieren. Alternativen zum Schrumpfschlauch gibt es diverse Sorten an Isolierbändern. Vermeiden Sie Kurzschlüsse im Tool! Isolieren blanke Anschlussfahnen!

Der Inverter ist in Längstrichtung ziemlich in der Mitte vom Tool angeordnet. Er gibt demnach die benötigten Leitungslängen vor! Bevor Leitungen abgeschnitten oder angelötet werden, ist in einer Trockenübung zu prüfen, wie der Inverter sich im HT-Rohr DN 40 einsetzen lässt. Danach ist zu prüfen, wie lang alle Leitungen zur Stromversorgung des Inverters sein müssen.

Der Grundsätzliche Aufbau des Tools ist auf dem folgenden Foto zu erkennen.

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Bild 15: Prinzipieller Aufbau des Lightpainting-Tools im Inneren.

Die Komponenten elektrisch zu verbinden ist recht einfach. Eine Skizze zeigt den Stromlaufplan. 

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Bild 16: Skizze Stromlaufplan für die Beschaltung der elektrischen Komponenten.

Wenn alle Leitungen angeschlossen sind, sollte das kleine Wirrwarr an Leitungen, wie unten auf dem Foto gezeigt, aussehen. 

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Bild 17: Die Montage des Inverters für das Lightpainting-Tool.

Gleich an dieser Stelle zwei Tipps:

  • Den Inverter nach Bedarf mit einer Schaummatte oder Moosgummi bekleben. Die Schaummatten sollen das Klappern des Inverters im HT Rohr DN 40 verhindern. Das Klappern kann beim Painten wirklich nerven.
  • Die Farbe mit den Daten vom HT-Rohr DN 40 des Herstellers lässt sich gut mit Spiritus und einem Stück Küchenpapier entfernen. Die Farbe löst sich später sowieso, oft auch dann, wenn man das Tool lange in den Händen hält.

Dichtungsgummi im HT-Rohr DN 40 anpassen

Der Muffenstopfen DN 40 und das HT-Rohr DN 40 soll eine dichte Verbindung herstellen. Passen wir den Gummi im HT-Rohr DN 40 nicht an, bekommen wir später den Deckel bei Bedarf nur mit Gewalt wieder gelöst. Der Muffenstopfen soll jedoch leicht vom HT-Rohr lösbar sein, um im Störungsfall oder Tausch der Kaltlichtkathode an das Innere des HT-Rohres zu gelangen. 

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Bild 18: Die Dichtungslippe für den Muffenstopfen DN 40 beschneiden.

Je nach Feinfühligkeit bei dem Abschneiden der Dichtungslippe stellt sich der Erfolg schnell ein. Eine andere Version zum Bearbeiten des Dichtungsringe ist das teilweise Einschneiden der Dichtlippe. Man schneidet erst ein Drittel der Dichtungslippe ab und prüft die Gängigkeit des Muffenstopfens DN 40, ob dieser sich leichtgängig vom HT-Rohr entfernen lässt. 

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Bild 19: Teile der Dichtungslippe abschneiden.

Im oberen Bild sind gut die ausgeschnittenen Teile der Dichtungslippe zu erkennen. Nach dem Ausschneiden der Dichtungslippe wird der Gummi wieder in die Nut des HT-Rohres eingesetzt. Wenn der Muffenstopfen weiterhin schwergängig ist, müssen weitere Teile der Dichtungslippe herausgeschnitten werden. 

Endmontage und Inbetriebnahme

Sind alle Bauteile elektrisch korrekt miteinander verbunden, so prüfe, ob alle Bauteile fest sind. Wackelt im Inneren des Tools nichts? Ist der Schalter fest? Die DC-Buchse ist ebenfalls fest? 

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Bild 20: Die Endmontage!

Ist das das Tool zur vollen Zufriedenheit, dann steht der Inbetriebnahme nichts im Weg. Nutzen Sie einen externen Batteriepack (8 x 1,5 V) mit einem DC-Stecker. Sie können jetzt den Batteriepack an das Tool einstecken und die ersten Lichtversuche durchführen! LICHT AN!

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Bild 21: Das fertige Lightpainting-Tool mit einer Kaltlichtkathode!

Perfekt! Nun ist dem Tool mit einer Kaltlichtkathode nur noch zu wünschen, dass sich eine lange Zeit mit viel Freude einrichten wird!

Lagerung und Transport

Wie lässt sich das Tool mit der montierten Kaltlichtkathode lagern oder transportieren? Durch die Bauweise des Griffes ist das schmale Ende des HT-Rohres an der Kopfseite zur Kaltlichtkathode. Jetzt nehme man sich das zweite HT-Rohr DN 40 mit der 500 mm Länge. Der Dichtungsring ist aus diesem Rohr vollständig zu entfernen. Nun kann das lange HT-Rohr mit dem breiten Ende über die Kaltlichtkathode bis zum Schalter geschoben werden. Die Kaltlichtkathode ist gegen äußere mechanische Einwirkungen geschützt. Somit lässt es sich gut transportieren und auch lagern.

Wer möchte, das HT-Rohr mit 500 mm Länge an die Länge der Kathode + 2 cm anpassen. Das spart etwas Platz.

Wir wünschen viel Spaß beim Painten!

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