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Fiddleyard mit 3D-Drucker-Bauteilen


Wir haben festgestellt, dass für einen künftig regen Fahrplanbetrieb der Personenzüge der Schattenbahnhof viel zu klein ist (oder wir haben schon zuviel Modelle gekauft …). Jedenfalls sind praktisch alle Nahverkehrszüge Pendelzüge und eine freie Ecke im Modellbahnzimmer wurde auch ausgemacht. Diese Ecke wird nun mit Fiddleyard-Kopfbahnhöfen erschlossen.

Beide Fiddleyards werden viergleisig mit 1800 mm Länge. Damit passen alle unsere Wendezuggarnituren (ausgenommen der Railjet) auf diese Tische.

Mechanische Bauteile

Die wesentlichen mechanischen Bauteile kommen günstig aus China (A..zon,Bangg..d oder Ali..press),

Für den viergleisigen Tisch ist für alle Bauteile eine Länge von 400mm optimal.

Die Ausführung des Tisches haben wir massiv gewählt, mit 18mm Multiplex-Platten aus dem Baumarkt. Das Ding ist nun relativ schwer, aber bei einer stationären Anlage spielt das Gewicht keine Rolle. Der Vorteil des höheren Gewichtes ist die geringere Empfindlichkeit gegen Erschütterungen.

Grundsätzlich sind diese Teile schnell zusammen geschraubt, hier einige Hinweise die die Arbeit beschleunigen:

  • die Lager am Tisch exakt rechtwinklig ausrichten, Anschrauben mit eingeführter Gleitstange. Die Schrauben alle mit Gefühl anziehen, durch die Holzunterlage können die Lager minimal kippen. Man merkt das sofort wenn die Gleitstange nicht mehr leichtgängig ist. Dann die eine oder andere Schraube wieder minimal lösen und schon gleitet die Stange wieder. Angeschraubt haben wir die Lager mit gewöhnlichen Spax-Schrauben.
  • Für die Messing Antriebsmutter haben wir einen Aluwinkel mit den entsprechenden Bohrungen in der richtigen Höhe versehen und unten am Tisch montiert. Da der Tisch nur einseitig befahren wird haben wir auch nur einen Antrieb (asymmetrisch an der Einfahrseite) vorgesehen. Diese Antriebsvariante fühlt sich bei den ersten Bewegungen recht zuverlässig an und es wackelt auch nichts.
  • Bei der Montage des Tisches auf die Grundplatte in der Mitte beginnen, das erste Lager einseitig anschrauben. Dann den Tisch exakt parallel zur Grundplatte ausrichten und das zweite Lager anschrauben.
  • Für die weiteren Führungsstangen den Tisch nach vorne schieben, das vordere Lager einseitig anschrauben. Dann jeweils den Tisch nach hinten Scheiben und das hintere Lager anschrauben.
  • Am Ende die restlichen Schrauben eindrehen.

Erster Test

Nachdem die Mechanik soweit aufgebaut wurde, konnten wir es nicht mehr erwarten. Schnell ein kleines Montagebrett für den Schrittmotor zusammengepfuscht und den GCA145 von der Drehscheibe angeschlossen.

Kleines Video vom ersten mechanischen Probebetrieb

Das Teil funktioniert und fährt noch mit den Einstellungen von der Drehscheibe.
Jedoch dröhnt es gewaltig durch die Art der Motormontage.
Dies zu beheben ist der nächste Schritt.

Geräuscharmer Antrieb

Es war nicht nur die Motormontage, die harten Schritte eines Schrittmotors übertragen sich auf die ganze Konstruktion.

In diesem Punkt habe ich relativ viel Zeit investiert. Die Lösung:

  • Schrittmotor über Gummipuffer befestigen - ein absolutes Muss.
  • Entkopplung über einen kurzen Riemenantrieb
  • die Kugellager für die Antriebsschnecke sind ebenfalls auf Gummipuffer gelagert. Dies war aber keine gute Idee, die Antriebswelle scheppert dann in sich.

  • Die Pufferung der Kugellager hätte den zusätzlichen Vorteil, dass ggf. geringfügige Abweichungen bei der Montage ausgeglichen werden und der Antrieb auf Anhieb nicht klemmt.
  • Die Puffer für die Kugellager sind in der Grundplatte versenkt und stehen nur 2mm über. Erstens war nicht mehr Platz und zweitens wird damit die Seitenauslenkung reduziert.
  • Die finale Lösung: vorderes Kugellager nahe dem Motor ist wieder ein fest verschraubtes Lager, das hintere Lager auf Gummipuffer.

Wesentliche elektrische Punkte, die die Lautstärke des Antriebes beeinflussen:

  • Motorspannung. War noch von der Drehscheibe auf 12 V eingestellt. Eine Reduzierung auf einen Wert von 6-8 V reduziert den Lärm enorm.
  • Motorstrom. So viel wie nötig für eine sichere Bewegung, so wenig wie möglich. Je geringer der Strom umso geringer die Geräuschentwicklung.

Technischer Aufbau der Bühne

  • Basis ist eine 18 mm Multiplex-Platte
  • 3 mm XPS-Auflage, verklebt mit Montagekleber
  • Flexgleise Tillig verklebt mit Montagekleber
  • Die gesamte Gleislänge bildet jeweils den Belegtmelder (Stromsensor) und fungiert als ENTER Melder
  • Jedes Gleis ist daher an einem GBM16T angeschlossen (insgesamt 8 Anschlüsse)
  • am Kopfende iinsgesamt 8 Hallsensoren als IN Melder (wie auf der gesamten Anlage)
  • Verkabelung der Bühne ist auf SUB-D Stecker geführt, für eine leichte Trennung falls mal die Bühne ausgebaut werden muss
  • Ausleger damit die weiterführenden Kabel frei hängen können bei Bewegung der Bühne.

Elektrische und elektronische Ausrüstung

  • 1x RocNet-Node (war sowieso fällig, der erste Node ist ausgelastet)
  • 1x GCA PI06 3A/5V Stromversorgung
  • 1x 12V Schaltnetzteil für PI06, GCA145 Motorspannung, Beleuchtung
  • 1x GCA PI02 32-Port I/O
  • 2x GCA145 Schrittmotorsteuerung
  • 1x GCA173 Hallsensor-Konverter
  • 1x Eigenbau-MOSFET-Treiber für die 12V LED-Beleuchtung
  • 3m 12V LED-Strip aus dem Baumarkt

userpages/peter-basti/fiddleyard.txt · Last modified: 2019/03/15 15:20 by peter_basti