Garmin GPS Gummi Pest reparieren: Neuen Rahmen und Knöpfe für Oregon 600 designen und drucken

Die Vorgeschichte

Garmin ist ein bekannter Hersteller von GPS-Outdoor-Geräten fürs Bergsteigen, Wandern und natürlich auch Geocaching.

Als ich mit dem Geocachen anfing, hatte ich zuerst ein günstigeres Magellan (die machen seit 2021 leider keine GPS-Geräte mehr) ohne Karte. Dann bin ich aber 2009 auf den Hersteller Garmin umgestiegen, der in Geocacher-Kreisen sozusagen zu der Zeit der Standard war. Die Geräte sind nicht ganz billig und so wurde für ein Wander-GPS-Gerät so um die 300 Euro fällig.

Heutzutage gehen die meisten ja mit Smartphone cachen, und das kann ich total nachvollziehen, denn inzwischen steht der GPS-Empfang auf einem Smartphone dem eines GPS-Outdoorgerätes in nichts mehr nach. Ich würde es heute wahrscheinlich genauso tun und ein Smartphone benutzen, auch angesichts der Preise, die bei Garmin nicht nachgelassen haben. Mein altes Oregon 300 hat um die 300 Euro gekostet, und das Oregon 600, dass ich mir 2005 angeschafft habe, hätte auch so um den Dreh gekostet, hätte ich es nicht gegen mein altes Oregon 300 plus etwa 200 Euro bei Garmin eingetauscht.

Mittlerweile gibt es das Oregon aber nicht mehr. In diesem Segment mit Touchscreen-Eingabe gibt es nur noch das Garmin Montana 700 und das kostet mittlerweile um die 600 Euro, ist aber auch besser als das Oregon.

Doch haben Handheld-GPS-Geräte wie das Garmin Oregon auch so ihre Vorteile: sie sind wasserdicht, haben im Vergleich zu Smartphones eine lange Batterie-Laufzeit. Je nach Hintergrundbeleuchtung und Displayanzeigezeit so zwischen 8 und 24 Stunden pro Batteriesatz. Außerdem sind sie unempfindlicher gegen Stöße und das Display ist bei Sonnenlicht besser ablesbar.

Dafür muss die Benutzeroberfläche eines Wander-GPS gegenüber einem Smartphone zurückstehen, die ist oft nicht so intuitiv. Dafür gibt es wieder mehr Einstellungesmöglichkeiten bezüglich Koordinatenformat und dergleichen. Das Darstellen einer Karte und wo man sich darauf genau befindet und in welche Richtung man geht bzw. blickt, das kann das Garmin allerdings perfekt.


Schon mein Oregon 300 hatte ein Problem: Nach ein paar Jahren (so etwa 5) beginnt sich der Gummi, der das Gerät als Rahmen umgibt, um Stöße abzufangen, quasi aufzulösen. Der Gummi wird schmierig und krümelig, man kann ihn förmlich mit dem Fingernagel abkratzen. Das Gerät ist zwar ekelhaft anzufassen, aber zuerst noch bedienbar. Bis die Garmin GPS Gummi-Pest (kurz GGG-Pest) dann weiter um sich greift und schließlich beim Einschaltknopf durchbricht. Der Knopf fällt heraus und man kann das Gerät nicht mehr einschalten.

Von der GGG-Pest wurde mir von mehrerenn Seite berichtet. Alle haben dieses Problem mit ihren Garmin-GPS-Geräte, von Dakota bis zum Oregon: überall löst sich nach ein paar Jahren das Gummi auf. Manche kommen dann auf die Idee, einen kleinen Schraubenzieher, Zahnstocher oder ähnliches mitzuführen, mit dem sie dann in dem Loch stochern, wo einst der Gummiknopf saß, um mit ein bisschen Gefriemel das Gerät doch nach anzubekommen.


Als bei meinem Oregon 300 die Gummi-Pest voll zuschlug und das Gerät kurz vor "nicht mehr brauchbar" war, hatte ich mich an Garmin gewandt und die hatten mir das Angebot gemacht, für eine Zuzahlung von ca. der Hälfte bis zwei Drittel des Neupreises das damals neu auf den Markt gekommene Oregon 600 zuzuschicken. Ich müsste aber mein Oregon 300 einschicken.

Das habe ich dann auch gemacht. Im Nachhinein betrachetet war der Deal gar nicht mal so gut für mich, denn mein Oregon 300 war ansonsten, abgesehen von der Gumm-Pest, top gepflegt. Auf jeden Fall hatte ich wieder brauchbare Knöpfe und zudem ein kapazitives statt resistivem Display (also wie auf dem Handy), einen weiteren Funktionsknopf und ein paar mehr Funktionen, allerdings kein Wherigo-Player mehr. Über meine Meinung zum Garmin Oregon 600 habe ich damals auch einen Blog-Artikel verfasst.

Ich hatte auch irgendwie die Hoffnung, das Garmin das Gummi-Pest-Problem in den Griff bekommen hätte. Dieser überall auftauchende Graus musste sich doch zu denen herumgesprochen haben und Garmin wird wohl darauf reagiert haben und das Problem beseitigt und jetzt einen anderen Gummi verwenden... "Hätte, Hätte, Motorsägenkette" oder auch "Pustekuchen!".

Bitte nicht schon wieder!


Denn nun ist es wieder soweit: Ein paar Jahre später, diesmal allerdings neun - ich cache aber auch nicht mehr so viel wie früher- stellt sich die Gummi-Pest vollumfänglich wieder ein.

Auf die Funktionen des zweiten Knopfes verzichte ich jetzt schon seit gut einem Jahr, der hat sich nämlich mittlerweile komplett verabschiedet. Der ist einfach herausgefallen. Ich habe dann die ganzen Schnellfunktionen von da ins Menü gepackt, um nur mit dem Ein-/Ausschalter auskommen zu können. Schon mal nicht toll.

Damit kein Wasser in das große Loch im Gehäuse kommt, hatte ich den schwarzem Gummi-Rahmen in der Zeit mit schwarzem Isolierband umwickelt. Das ist aber dann beim Halten immer wieder ein wenig verrutscht durch die Wärme meiner Hand und dann wurde die Sache noch ekeliger, als sich der Klebstoff des Isolierbandes mit dem Pest-Gummi verbindete und ich das klebrige Zeug ständig an der Hand hatte.

Nun habe ich beschlossen, aufs Ganze zu gehen und der Frickelei ein Ende zu setzen, allerdings diesmal ohne ein neues Gerät von Garmin zu kaufen, und die für ihre Fehler auch noch zu belohnen. Mein Plan lautet:

Runter mit dem Gummi-Zeug... igitti-bäh

So der Plan. Als erstes mal muss ich natürlich das ekelhafte Gummi-Zeug loswerden. Ich habe euch dazu mal ein Video gemacht, bei dem ich auch noch ein bisschen die Vorgeschichte erläutere. Auch von der einen oder anderen Anekdote bleibt ihr natürlich wieder nicht verschont:


Wie designe ich das bloß?

Mein Plan sieht vor, zuerst einmal ein 3D-Objekt für den Rahmen zu machen, wo früher die GGG-Pest wütete. Da ist jetzt ca. ein Millimeter rundherum freigeworden. Dann kommen die Löcher für die Knöpfe rein und werde ich die Knöpfe designen.

Scannen des aufgeschraubten Oregon 600


Zuerst brauche ich einmal ein gutes Abbild der Unterseite des Oregon 600 für den Rahmen, damit ich das nachzeichnen kann. Das muss verzerrungsfrei gerade von oben drauf fotografiert sein, denn der Rahmen kommt ja auch später von oben gerade drauf.

Das kann man natürlich notfalls mit dem Smartphone fotografieren. Viel besser ist aber, man nimmt einen Flachbettscanner, so man denn einen hat, so wie ich. Dann ist das zumeist an der Glasfäche verzerrungsfrei, denn der Scanner fährt ja das zu scannende Objekt ab und "fotografiert" Zeile für Zeile direkt unterhalb im rechten Winkel. Das umgeht Linsenverzerrungen und perspektivische Verzerrungen, die durch Schräghalten einer Kamera entstehen, gleich einmal im Vorfeld.

Scannen auf 150 dpi reicht völlig. Ich habe dann auch gleich noch ein Lineal daruntergelegt, um die Entfernungen abzuschätzen. Genau gemessen wird allerdings mit dem Messschieber.


Dann importiere ich das JPEG-Bild in Inkscape, einem kostenlosen 2D-Vektor-Zeichenprogramm. In Inkscape gibt es sogar ein Mess-Werkzeug, indem man erstaunlich genau Abstände messen kann.

Nachzeichnen der Konturen in Inkscape

Als nächstes muss ich die Konturen des Rahmens mit einem oder mehreren 2D-Objekten nachzeichnen. Hier wird es mir einfach gemacht: das Tool für das abgerundete Rechteck liefert mir nach ein bisschen Tuning hier und da einen passenden Rahmen. So sieht es zumindest aus, denn so hunderprozentig erkennen, wo der 1 mm breite Rahmen anfangen und aufhören soll, ist nicht zu erkennen. Aber beim 3D-Druck durchläuft man ja sowieso stets mehrere Iterationen, bis alles passt - kenne ich schon.



Dann fällt mir auf, dass die Werte nicht ganz stimmen, als ich das Ganz noch einmal mit dem Messschieber am realen Objekt nachmesse: Irgendwie scheint der JPEG-Hintergrund horizontal etwas gestaucht zu sein. Was eigentlich verwundert, weil doch die 50 mm auf dem Lineal vorhin sehr gut gepasst hatten. Naja, vielleicht bin ich irgendwie an den Punkt zum Einstellen der horizontalen Breite des JPEGs gekommen.

Egal. Natürlich zählt, was der Messschieber sagt und das trage ich dann in die Abmessungen für das Objekt ein: 111 mm in X-Ausrichtung und 58.4 mm in Y-Ausrichtung. Das abgerundete Rechteck schmiegt sich links immer noch schön an. Wird schon passen, hundertprozentig wird das beim ersten Mal sowieso nicht. Wurde es doch noch nie.

Danach kopiere ich die Inkscape-Datei und lösche in der neuen Datei den JPG-Hintergrund, so dass ich nur noch den Rahmen als 2D-Objekt habe. Danach mache ich den Rahmen noch dicker, denn unser Rahmen soll ja 1.2 mm dick werden. Das geht über das Menü Objekt/Füllung und Kontur:



Dann kann ich die Konturbreite der Linie des Rahmens genau eingeben:



Als letztes passe ich noch die Seitengröße an, damit nicht so viel frei Fläche um das Objekt herum um ist:



Die würde nur beim Import nach OpenSCAD stören und das Objekt von Zentrum weg verschieben. In Inkscape sieht das Ergebnis dann so aus:



Das speichern wir nun als .SVG-Datei. Das .SVG-Format können wir nämlich gleich in OpenSCAD importieren...

Import der .SVG-Datei nach OpenSCAD

In OpenSCAD können wir die .SVG-Datei als 2D-Objekt importieren. Das geht mit den Befehlen
linear_extrude(height = 12.2) import("oregon-600-rahmen-ohne-foto.svg");
Das bedeutet so viel wie: "Nimm die .SVG-Datei, mache sie zu einem 2D-Objekt und ziehe sie in die Höhe auf 12.2 mm".


Und sim-sala-bim haben wir auch schon ein 3D-Objekt. Allerdings ein wenig anders, als ich mir den vorgestellt habe. Die Form stimmt schon, aber es kein Rahmen, sondern ein solides Objekt mit Füllung. Aber als Basis soll mir das reichen.


Ich kann ja ein zweites Objekt machen, das ein wenig größer machen und dann den Block nochmals in Originalgröße darein setzen und ausschneiden. Das ergibt dann auch einen Rahmen: difference() { translate ( [0, 0, 0] ) { resize ( newsize=[111+1.2*2, 58.4+1.2*2, 12.2] ) linear_extrude(height = 12.2) import("oregon-600-rahmen-ohne-foto.svg"); } translate ( [1.2, 1.2, 0] ) { linear_extrude(height = 12.2) import("oregon-600-rahmen-ohne-foto.svg"); } }

Erster Testdruck und Passform prüfen

Das 3D-Objekt aus OpenSCAD exportiere ich dann als STL-File, erstmal nur mit 5 mm Höhe, ich will ja erst einmal nur anhalten und schauen, ob es passt. Da möchte ich so schnell wie möglich etwas haben. Das STL-File lade ich dann wieder in meinen Slicer, den ideaMaker, der macht daraus einen GCode und damit füttere ich OctoPrint. Damit kann ich den Drucker über WLAN fernbedienen, ohne jedesmal mit einer SD-Karte zum 3D-Drucker laufen zu müssen.

Schauen wir uns mal an, wie der erste Testdruck geworden ist:


Zweite Runde Design, Druck, Test

Die Maße stimmen ganz gut, aber wie ich erst jetzt bemerke, sind die Radien des abgerundeten Rechtecks oben und unten unterschiedlich. Unten ist das Oregon 600 runder als oben. Der dadurch hervorgerufene Überstand gefällt mir nicht. Da muss ich noch einmal ran und neu designen.

Mir kommt die Idee, zwei abgerundete Rechtecke zu überlagern und so die beiden Radien zu realisieren. Also zurück zu Inkscape:

Ich habe das Hintergrundbild ein wenig gestretcht (oh oh! gleich kommt die Deutsche Grammatikpolizei), so dass er den Maßen, die ich real gemessen habe und die ja ganz gut passen, entspricht. So lassen sich die beiden Rechteck-Rundungsradien besser anpassen bzw. einzeichnen:



Bei der Gelegenheit habe ich mein OpenSCAD-Script (oder sagt man Programm?) noch ein wenig angepasst und parametrisiert:
zz=12.2; xx=111; yy=58.4; dicke=1.2; difference() { translate ( [0, 0, 0] ) { resize ( newsize=[xx+dicke*2, yy+dicke*2, zz] ) linear_extrude(height = 12.2) import("oregon-600-rahmen.svg"); } translate ( [dicke, dicke, 0] ) { linear_extrude(height = zz) import("oregon-600-rahmen.svg"); } }
Dann lässt es sich bei weiteren Änderungen einfacher anpassen und ich finde es auch verständlicher zu lesen.

Das führt in OpenSCAD zu folgendem Ergebnis:



Und wieder: Export aus OpenSCAD als STL, Import in ideaMaker, slicen, Export als GCode, Import und Druck über OctoPrint. Und 25 Minuten warten...

Danach können wir uns den Testdruck am realen Objekt ausprobieren:


Das passt überraschen gut mit den Rundungen. So kann das bleiben.

Auf zu neuen Höhen...

Wegen der organischen Form des Oregon und den unterschiedlichen Höhen bin ich weggekommen mit der Idee mit dem Anzeichnen und dann abschneiden. Das wird immer ein unsauberes Ergebnis.

Also versuche ich die Höhe durch wegschneiden der entsprechenden Gebiete so ungefähr hinzubekommen. Falls hier und da mal ein Millimeter fehlt, soll es auch nicht schlimm sein. Denn das wird auch so schon schwierig genug.

Zuerst scanne ich wieder das Display-Teil ein, nur diesmal von der Seite. Meine Idee: Das dann in Inkscape importieren und dort dann das Messwerkzeug benutzen, um die Winkel zu bekommen, mit denen ich meine unsichtbaren Quader drehen muss, die mir die entsprechenden Volumen wegschneiden.



Toolmäßig ging das auch ganz gut, aber irgendwie scheint mir das nicht genau genug zu sein, ich habe mich irgendwo vertan, etwas falsch eingegeben oder einen Denkfehler gemacht. Der erste Ausdruck (insgesamt der dritte) passte nämlich nicht so ganz. Der hatte den "Buckel", also die höchste Stelle zu weit links.

Also den Ausdruck nochmal am Oregon genau angeschaut und geschätzt, wo denn der Buckel sein müsste, wie die Winkel sein müssten und wie weit das runter geht. Wenn Messen nicht hilft, muss man halt Drucken und Probieren. Zum Glück ist das Teil nicht groß, weil ja nur ein Rahmen.

Irgendwo braucht es auch Löcher für die Knöpfe

Bei der Gelegenheit, nämlich der Designanpassung kann ich mich auch gleich an die Löcher für die Knöpfe machen. Die müssen möglichst eng werden, damit die Knöpfe später eine gute Führung haben und nicht groß hin- und herwackeln. Dazu müssen sie allerdings auch präzise an den richtigen Stelle sitzen. Das kann also gleich mit in die Evaluations-Iteration (auf gut deutsch: "und nochmal probieren") mit einfließen.

Die vierte Druck war von den Winkeln her schon ein wenig besser, aber immer noch nicht gut. Und die Knöpfe saßen irgendwie beide sechs einhalb Millimeter zu weit links. Wie heißt er so schön? "Wer misst, misst Mist!". Also nochmal geschaut, gemessen und geschätzt und die nächste Version an den Drucker geschickt...

Es dauert noch ein paar Iterationen (siehe nächstes Video), bis endlich der passende Rahmen mit den richtigen Winkel gefunden ist, der zu dem kurvigen Design des Oregon 600 passt:



Für die Knöpfe, die in den Löchern geführt werden, habe ich mir ein Konzept überlegt: auf einer runden Achse zwei Quader in Achsverlauf anbringen, die einmal breiter als lang und zum zweiten länger als breit sind, die also relativ zueinander um 90° gedreht sind. Dazwischen ist eine Lücke, die genau die Dicke des Rahmens plus die nötige Drucktiefe (also den Hub des Mikrotasters) hat und nur die runde Innenachse hat. Dies ist der Drehpunkt.

Die Knopfstange wird dann eingeschoben bis zur Lücke und dann um 90° gedreht. Dadurch kann sie nicht mehr herausfallen. Oben kommt dann noch jeweils ein runder Druckknopf als Abschluss drauf. Rund deshalb, weil er ja gedreht wird. So kann ich später einfach durch Drehen des Abschluss-Drückers eine ggf. gebrochene Knopfstange leicht auswechseln. Außerdem muss nichts geklebt werden.



Ich habe vor, den Einschaltknopf, der ursprünglich dreieckig war, kleiner zu machen als den Funktionsknopf. Und zwar so groß, wie Platz ist. Die Unterkante des runden Drückers kann dann genauso als Gegenpart herhalten, der begrenzt, wie tief der Knopf gedrückt werden kann. Das ist wichtig, damit die Kraft, die bei zu festem Druck (falls das Gerät mal runterfällt zum Beispiel) ausgeübt würde, dann auf den Rahmen und nicht auf den empfindlichen Mikrotaster auf der Platine ausgeübt wird.

Doch zuerst müssen die beiden rechteckigen Aussparungen für die Knopfstangen gefunden werden. Die müssen exakt über den Mikrotastern auf der Oregon-Platine liegen. Dummerweise sind die beien Taster in unterschiedlichen Höhen angebracht: einmal auf der Oberseite der Platine verlötet, einmal auf der Unterseite. Es sind also jeweils X, Y und Z genau zu bestimmen.



Dafür drucke ich mir eine kleine, lange rechteckige Stange aus, die ich in die Löcher einschieben kann und so sehen, ob ich nicht doch noch einen Zehntelmillimeter nach links, rechts, oben oder unten muss. Das muss genau passen, denn davon hängt ab, dass die Buttons später gut funktionieren. Hier werden auch noch ein paar Ausdrucke und Probeversuche nötig, wie das folgende Video zeigt:


Schließlich sind aber die richtigen Positionen der Löcher im Rahmen und die Längen und das Spiel der Buttons gefunden, wobei die kleinen Buttons natürlich schneller gedruckt sind, weil kleiner. Dafür stellen sie mich vor neue Herausforderungen: Drucke ich sie auf dem Knopf stehend, ist der Knopf schön rund und ich brauche keinen Support. Dafür ist der Quader und die Stange leicht ausgefranzt. Drucke ich das Teil liegend, benötige ich Support-Material, dass auch halbwegs gut zu entfernen ist. Allerdings ist der Knopf von rund ein gutes Stück entfernt und eher oval.

Das wäre eigentlich ein Job für einen SLS-Drucker (die Dinger, die schichtweise mit UV Harz härten), die sehr viel filigranere Ausdrucke hinbekommen als mein FDM-Drucker, der geschmolzenes Plastik durch eine 0.4 mm Düse presst. Letztendlich entschließe ich mich für runde Knüpfe (also stehend) und muss dann halt zur Feile greifen, um die Buttons passend zu machen. Später stellt sich heraus, dass ich um ein bisschen Feintuning mit der Feile eh nicht herum gekommen wäre.

Als die beiden Knöpfe dann mit dem richtigen Spiel bezüglich der Drucktiefe angepasst sind, fällt mir auf, dass diese ein paar Millimeter Spiel in der X-Richtung haben, also nach links und rechts. Dadurch können sie auch mit ein wenig Pech neben den Mikrotaster drücken, was natürlich unerwünscht ist. Auf der anderen Seite ist das Spiel aber auch eine Chance, alles noch genauer auszurichten, damit genau die Mitte der Mikrotaster getroffen werden.

Die Lösung dafür ist ein weiterer kleiner Rahmen, der auf den Rahmen drauf kommt und genau an den richtigen Positionen die Löcher für die beiden Knöpfe hat. So werden diese an den genau richtigen Positionen gehalten:



Als der Abstand zwischen den Löchern und deren genaue Radien gefunden sind, so dass die Knöpfe ihr Spiel verlieren, sich aber trotzdem noch in die richtige Tiefe drücken lassen, soll dieser zweite Rahmen im Design an bzw. auf den ersten Rahmen kommen. Mit drankleben will ich erst gar nicht anfangen, auch wenn das auch eine Lösung gewesen wäre. Der Rahmen bekommt noch ein paar Fasen, damit das Ganze später "runder" und ohne scharfe Kanten in der Hand liegt und dann werden beide Rahmen in OpenSCAD "verheiratet".



Der neue Rahmen passt wieder perfekt auf das Oregon 600 und zum Glück passt auch die Position der Rahmen zueinander genau. Nur die Löcher sind ein bisschen zu klein geraten. Ob stehend oder liegend gedruckt macht also ein klein bisschen was aus, wenn es auch unter einem Zehntelmillimeter ist. Aber nichts, was mit ein wenig geduldigem anpassen korrigiert werden könnte. Und das heißt: Feilen, schauen, ob es passt, noch ein bisschen feilen, wieder probieren...; eben solange bis es passt.

Ohne das Oregon-Oberteil lassen sich die Knöpfe ganz gut bedienen und es kann auch kein Knopf herausfallen. Jetzt kommt der spannende Moment: wird das auch noch so sein, wenn alles wieder zusammengeschraubt ist und wird das Gerät überhaupt noch funktionieren? Die Auflösung gibt es in folgendem Video:


Abschnitt anzeigen... (Vorsicht Spoiler)

Fazit und Schlußwort


Drei einhalb Tage habe ich nur designt und gedruckt, probiert, wieder das Design angepasst und wieder gedruckt, gemessen und gefeilt, bis die Reparatur endlich abgeschlossen war und der Schaden der Gummi Pest ausgemerzt. Dafür müsste man bei einem freiberuflichen Designer eine Stange Geld bezahlen, vielleicht so um die 3000 Euro. Selbst wenn ich den Mindestlohn ansetze, dann kommt mich die Arbeit teurer als ein Neugerät. Und vom Material, Strom und was man sonst noch so braucht, gar nicht erst angefangen.

War es also den Aufwand wert? Wenn man das aus Spaß, um was mal ausprobiert zu haben und um Neues zu lernen macht, ist das schon okay. Als Geschäftsmodell kann ich das allerdings nicht empfehlen. Wieviele alte Garmins wollte man reparieren, um wieder auf seine Kosten zu kommen? Dazu kommen noch die Kosten für das Hin- und Herschicken, Steuern, Gewährleistung, Bürokratieaufwand usw. Das lohnt sich nicht. Zumindest nicht in Deutschland. Ich werde also kein Geschäft draus machen und Garmin GPS-Geräte mit Gummipest reparieren und so darf Garmin wohl weiterhin neue Produkte verkaufen.

Ich möchte aber auch nicht, dass irgendein Typ aus Fernost sich mal wieder meine Arbeit krallt und damit Geld verdient, ohne sich den Hauptteil der Arbeit selbst zu machen. Darum gibt es hier diesmal keine STLs zum Download. Stattdessen werde ich nur meinen persönlichen Freunden helfen, die schon einmal was für mich getan haben. Damit meine ich zum Beispiel die, die damals nicht kurz vorm Umzug abgesagt haben und wirklich angetreten und geholfen haben ;)