ServoMount V2 – deel 1
ServoMount V2 – Een oplossing voor een wisselaandrijving met servomotor
Introductie
Er zijn natuurlijk al vele oplossingen bedacht met servo’s, voor het aandrijven van een wissel op een modelbaan. Waarom dan toch weer een nieuw ontwerp? Dit ontwerp is niet mijn eerste uitvoering van een wisselaandrijving. Maar dat ontwerp, ook een 3D geprinte oplossing, was in de praktijk te bewerkelijk, had te veel onderdelen, te veel scharoeverbindingen en was mechanisch ook niet echt een goede oplossing.
Grootste probleem was echter het afstellen van de micro-schakelaars, welke zorgen voor de juiste polariteit van het hartstuk van het wissel. Dit was echt heel lastig en luisterde heel nauw. Dat was dus de uitdaging die ik mij bij een gereviseerde heb gesteld: reductie van het aantal onderdelen, eenvoudige montage en bovenal geen gedoe met het afstellen van een micro-schakelaar.
De micro-schakelaar
Nu heeft in de regel een wissel slechts één hartstuk, althans een normaal wissel met twee richtingen, rechtdoor en afbuigend. Dus het kwam mij voor dat ik slechts één enkele micro-schakelaar met omschakelkontakt nodig had, om de polariteit van het hartstuk te schakelen.
Dat op zich is mooi, maar hoe krijg je het nu voor elkaar, dat een heen en weer draaiende arm van een servo op het juiste moment de micro-schakelaar bedient?
Nu heb ik bij het maken van de vorige versie van de aandrijving, altijd het standpunt aangenomen dat bij de neutrale of middenstand van de servo, de aandrijfstang voor het wissel loodrecht verticaal wijst. Hierbij dienen dan de wisseltongen eveneens halverwege de stelweg van het wissel te liggen. Deze referentie gebruik ik dan voor de montage het wissel en het boren van het doorvoergat (hierover later meer).
Verder kent een micro-schakelaar een ruststand en een bediende stand. Met de wisseltongen in de middenstand, is het niet van belang welke polariteit hartstuk heeft. Immers de wissel bevind zich dan quasi onderweg van de ene toestand, stel rechtdoor, naar de andere toestand, afbuigend.
Pas als het wissel helemaal is omgelopen, is het van belang dat het hartstuk de juiste polariteit heeft.
M.a.w., slechts bij het bereiken van één eindstand, dient de het hartstuk omgepoold te zijn. Het maakt verder niet uit of dat de afbuigende stand is of de rechtdoorgaande stand. Zolang de wisseltongen nog onderweg zijn naar dat ene, actieve eindpunt, doet de stand van de micro-schakelaar er niet toe. De we kunnen nu een micro-schakelaar zodanig positioneren, dat bij het bereiken van het actieve eindpunt deze omschakelt, door de aandrijfarm van de servo.
In principe hoeven we nu dus nog maar één micro-schakelaar af te stellen. Helaas is dat nog steeds niet makkelijk, zeker als de slag ook nog eens beperkt is. Kunnen we dit nu wellicht nog eenvoudiger maken en kunnen we het afstellen zelfs geheel achterwege laten?
Automatische positionering
Al bij de vorige versie van mijn aandrijving, had ik een methode bedacht om de micro-schakelaar zodanig te monteren, dat deze eenvoudig te stellen was met slechts een enkele schroef. Daarvoor had ik na vele avonden proberen een oplossing bedacht, in de vorm van een houder voor de micro-schakelaar, die gebruikt maakt van een draaibare haak.
Deze haak grijpt om de doorvoer van de servo-as, in het huis van de servo. Ik zal niet teveel in detail treden, maar het werkte zoals ik bedacht had. Deze methode heb ik als uitgangspunt gebruikt voor dit gereviseerde ontwerp. Echter met dien verstande, dat nu deze houder met wat aanpassingen verend is gemonteerd. In de ruststand van de aandrijving, met de wisseltongen halverwege de stelweg, licht de micro-schakelaar net aan op de aandrijfarm van de servo.
Gaat nu de aandrijfarm richting de aangenomen ruststand van het wissel, dan beweegt zich deze van de micro-schakelaar af. In dit geval blijft de micro-schakelaar niet bediend en wordt de polariteit van het hartstuk van het wissel niet gewijzigd.
Omdat de montagehouder van de micro-schakelaar zodanig is, dat hij niet verder om de asdoorvoer kan draaien tot halverwege de slag van de servo, blijft deze dus in deze stand gepositioneerd. De micro-schakelaar kan echter wel de andere richting opdraaien. De montagehouder wordt door een veertje tegen zijn aanslag halverwege gehouden, zodat deze goed gepositioneerd blijft, maar toch beweegbaar is. Het waarom van dat veertje volgt hieronder.
Wanneer we de servo de wissel laten omleggen naar de actieve kant, zal de aandrijfarm van de servo tegen de micro-schakelaar gaan drukken. Omdat deze en de montagehouder nog steeds door het veertje op zijn plaats wordt gehouden, zal de aandrijfarm van de servo nu de micro-schakelaar gaan bedienen. Dit gaat net zolang door, totdat de micro-schakelaar geheel is ingedrukt.
Normaal zou de aandrijfarm nu geblokkeerd worden, maar doordat de montagehouder en micro-schakelaar verend zijn verankerd, zal dit geheel nu door de aandrijfarm tegen de veerkracht in voort worden bewogen. Door deze tegenwerkende veerkracht blijft de micro-schakelaar nog steeds bediend.
Hierdoor zal nu het hartstuk worden omgepoold, zoals de bedoeling was in de actieve stand van het wissel.
Werking aandrijving
Voor de verduidelijking is hieronder een animatie geplaatst, die dit hele proces het omstellen van het wissel in beweging toont. Het toont de beweging van de aandrijving tijdens het omstellen van het wissel. De schematische weergave van het wissel ernaast, laat zien hoe het hartstuk wordt geschakeld.
Duidelijk is te zien dat de micro-schakelaar in de in dit geval afbuigende stand van het wissel niet wordt bediend, terwijl deze in de rechtdoorgaande stand wel wordt bediend. ook is goed te zien dat de stelarm kantelt om een in het midden geplaatst draaipunt. Daardoor is de draaihoek in tegenfase met de wisselstand.
Uitvoering
Tenslotte nog een tweetal plaatjes met het aanzicht van de aandrijving, vanaf de bovenzijde en vanaf de onderzijde. In een volgend deel zullen we meer ingaan op de bouw van de aandrijving. Voor de duidelijkheid is slechts de helft van de geleidebuis weergegeven.
Gezien vanaf de bovenzijde
Gezien vanaf de onderzijde
Geslaagde open dag 25 mei 2024
Hieronder vindt u een verslag van de open dag van onze vereniging, welke op zaterdag 25 mei 2024 werd gehouden.
De open dag op zaterdag 25 mei was, ondanks het mooie weer tot redelijk bezocht en wij kunnen terug kijken op een geslaagde dag. We mochten vele positieve reacties van de bezoekers ontvangen. Ook de gesprekken met oud Zwollenaren hebben ons weer geholpen een beter beeld te krijgen van het Zwolsche emplacement. Ondanks de renovatie van deze modelbaan, konden we tocht nog wat treinverkeer en de techniek er achter demonstreren. Natuurlijk draaiden op onze N-baan de treinen als vanouds ook nu weer hun rondjes.
Ook de op de H0-modulebaan konden wij, na het aanpakken van de linker keerlus nu weer eens als vanouds treinen laten rijden. Afgezien van enkele kinderziekten heeft deze baan de gehele dag verder zonder noemenswaardige problemen zijn werk gedaan. Hoewel de werkzaamheden aan deze keerlus nog niet gereed zijn, was het rijgedrag van alle materieel prima. De komende periode tot aan de zomervakantie zal benut worden om alle sporen en wissels in de keerlus volledig operationeel te maken.
Zwolsche baan
Het team van de Zwolsche baan is, zoals wij la eerder hebben laten weten, druk bezig de gehele Dinamo besturing van deze baan na te kijken, te reviseren en aan te passen. Daardoor kon er natuurlijk niet normaal gereden worden op deze prachtige modelbaan. Desalniettemin is het team er toch in geslaagd een eerste voorzichtige test uit te voeren.
Op bovenstaande foto zijn twee teamleden druk doende met de configuratie van het besturingssysteem (RocRail) en is een testbord met een Dinamo systeem (midden op de foto, achter de laptop) aangesloten op een aantal sporen in het station. Onderstaand de video laat de resultaten zien van deze test.
Het is een eerste test uiteraard, maar het lukt al om vijf locs automatische te laten rijden. Ongetwijfeld zullen er de komende tijd meer en meer rijwegen en sporen aan het systeem worden toegevoegd. Het is nog steeds een proces met een lange adem, maar deze testen laten zien dat uiteindelijk weer een rijdend modelbaan getoond zal gaan worden.
H0-Modulebaan
De grootste uitdaging voor het team van de H0-moduelbaan, was het op tijd rijvaardig maken van de nieuwe keerlus ter linker zijde van het station. Uiteindelijk is het gelukt om in elk geval één spoor gereed te krijgen voor aanvang van deze open dag. Er zijn menig woensdagmiddagen gebruikt om alles op tijd klaar te krijgen.
Hieronder ziet u een van de eerste treinen zijn rondje maken door de keerlus. Deze nieuwe keerlus is ruimer opgezet dan de oude. Zo bedraagt de minimale boogstraal 600 mm. Op de video is te zien, dat zelfs lange rijtuigen exact op schaal 1:87, zonder enige problemen door deze lus rijdt.
Verder is er het nodige gedaan aan de scenery van de H0-modulebaan. Zo is er hard gewerkt aan de huizenblokken links van het station en de staart ervoor. Alhoewel nog de nodige aankleding ontbreekt, geeft dit al een aardig beeld van een middelgrote stad. De eerste afbeelding toont het blok direct aansluitend aan het station. De tweede foto toont het tweede blok daar weer op aansluitend.
Merk op dat het hoekhuis aan het eind van het tweede blok, geheel door ons lid Ronald Barrink geheel in eigen ontwerp is gemaakt, volgens de scratch-build methode. Dit houdt in dat er eerst een ontwerp wordt gemaakt op tekening, waarna dit wordt overgezet naar te verlijmen delen plastic plaat. Deze plastic plaat is voorzien van een steen motief.
Nadat re sparingen voor ramen en deuren zijn gemaakt, worden met sets voor ramen in de handel verkrijgbaar, deze ingezet. Dat nadat eerst het gebouw nog een grondige verfbeurt heeft gehad. Allerlei details als lateien en waterafvoer, worden met Evergreen strips nagebootst.
Tot zover het verslag van de open dag. Een dag waar we nog vele leuke herinneringen aan zullen hebben.
En, als u er ook was, hartelijk bedank voor uw bezoek !
Nieuwe keerlus H0 Modulebaan (deel 2)
We gaan in deel 2 van de bouw van de nieuwe keerlus wat meer in op details van de bouw.
Modulebakken
Even voor het idee, al onze modulebakken bestaan uit een een populier multiplex bak (lekker licht), waar in een 2 cm dikke HD-XPS plaat is gelijmd (deze plaat wordt o.a. in de bouw gebruikt voor dak- en vloerisolatie). DE maatvoering is 60 of 80 cm diep en 120 cm lang, de hoogte is 14 cm.
De koppeling geschiedt met de bekende slotbouten en vleugelmoeren M8. De boorgaten hebben we voorzien van een stukje aluminium buis, zodat dit gat wat minder aan slijtage onderhevig is, dan wanneer het onbewerkt hout is. Hierdoor is de speling gering en geeft het bij overgangen van de bakken nagenoeg geen probleem met hoogteverschillen.
In een ander artikel komen een keer terug voor een uitgebreidere beschrijving van de modulebakken.
Spoorovergang modulebakken
Bij een modulebaan horen door de gekozen opzet nu eenmaal scheiding in de sporen, bij de overgangen van deze bakken. Er zijn al diverse methodes in omloop en elk heet zo zijn voors en zijn tegens. In de al bestaande modulebakken hebben wij gekozen voor een strookje blank epoxy printplaat aan weerszijden van de overgang, waar de einden van het spoor op gesoldeerd zijn.
Dit is nogal bewerkelijk en vooral het “onzichtbaar” wegwerken is een hele klus op zich. Diverse clubs en individuele modelspoorders, hebben hiervoor een handige oplossing gemaakt en in de aanbieding. Voor deze nieuwe keerlus hebben wij gekozen voor het artikel “Midi-biels h0” van modulebaan.nl, die voor dit soort dingen diverse oplossingen aanbieden.
De afbeelding hierboven toot een moment tijdens de aanleg van de keerlus. Op de voorgrond zien we een overgang tussen de modulebakken. Het binnenste spoor is al gelegd, terwijl de twee buitenste sporen juist worden aangelegd. Het middelste spoor is ongeveer halverwege de keerlus.
In onderstaande afbeelding is de overgang wat meer in detail te zien, waar wij gebruik hebben gemaakt van de eerder genoemde “Midi-biels-h0”. Deze wordt geleverd als een setje van twee stukken bielsmat, die eenvoudig van elkaar kunnen worden losgemaakt, dankzij de aanwezige groef in de geleverde set. Elk zetje is dan ook bedoeld voor één overgang.
Met een beetje passen en meten, kunnen de beide stukjes biels zodanig geplaatst worden, dat deze netjes op de overgang aansluiten. Bij een overgang in een bocht of schuin spoor, zal het meestal nodig zijn dat aan een zijde iets van het stukje bielsmat af te zagen, daar waard dit oversteekt op de ander modulebak.
Markeer de positie van de stukjes biels na het positioneren goed, waarna deze op de ondergrond worden gelijmd met contactlijm. In ons geval hebben wij de markering gedaan met enkele spelden, die in de kurkbedding en de laag HD-XPS zijn gestoken.
Voorlopig hebben wij de stukjes biels niet nog extra vastgezet. Mogelijk verdient het aanbeveling, deze met een spijkertje of schroefje aan de rand van de overgang van de modulebak te bevestigen. De praktijk zal uitwijzen of dit nodig is of niet.
Rails leggen op overgang
Bij het leggen van de rails op de overgangen, moet er daar waar de stukjes bielsmat geplaatst zijn, natuurlijk een overeenkomstig deel bielsmat uit het te leggen spoor worden verwijderd. Dit zal zich in de praktijk vanzelf wijzen.
Misschien ten overvloede maar hier toch vermeld: zorg er voor dat een koppeling tussen twee lengtes flexibel rail, tenminste een 15 à 20 cm van de overgang bevindt. Ik elk geval nooit op de overgang, in het speciaal bij het leggen van flexibele rails. Dit leidt onvermijdelijk tot hoekige overgangen, iets wat we altijd moeten voorkomen.
Eerst solderen
Als de rails gelegd zijn, moeten deze eerst aan de stukjes bielsmat worden bevestigd, daarna kan er pas de zaag in gezet worden. Het bevestigen doen we door de blanke railstaven op de stukjes bielsmat te solderen. Hiervoor gebruiken we bij voorkeur harskernsoldeer en het liefst geen soldeerpasta of flux. In dat laatste geval altijd zuurvrije middelen gebruiken en na het solderen goed reinigen met een zeepsopje.
Zorg bij het solderen er voor , dat de rails goed op temperatuur zijn, anders ontstaan er koude lassen of soldeert het helemaal niet. Het soldeer moet als vanzelf goed vloeien. Het gebruik van een soldeerbout van tenminste 60W of meer is een voorwaarde voor een goed resultaat.
Let er ook op dat bij het solderen niet teveel warmte wordt toegevoerd, waardoor de kunststof bielsmat gaat smelten. Hierdoor kan bij bogen de afstand tussen de spoorstaven veranderen, met alle nadelige gevolgen voor de goede rijeigenschappen als resultaat.
Als laatste doorzagen
Als we tevreden zijn over de overgang en deze hebben getest, kunnen we deze nu gaan doorzagen of doorslijpen. Voor een rustige loop, zonder al te veel getik van de wielen, wordt aangeraden de spoorstaven enigszins schuin door te zagen, in plaats van haaks op de railstaaf.
Electra onder de bak
Los van de wijze van het elektrisch aansluiten van de secties spoor op de modulebakken, op enig moment zullen deze aan de onderzijde van de modulebak moeten worden afgewerkt en worden voorzien van connectoren. Schenk hier de nodige aandacht aan en werk netjes, dat voorkomt storingen.
Codeer tenminste te stekers goed, om vergissingen te voorkomen. Zorg dat de stekers goed vast zitten en dat de draden aan de losneembare delen voorzien zijn van een deugdelijke trekontlasting. Maak de lussen niet te lang, opdat er bij werkzaamheden onder de baan, niets of niemand in verward kan raken.
In de bovenstaande afbeelding is de bedrading van een modulebak te zien. Alle bedrading is netjes afgewerkt is bedradingskokers of met zadeltjes vastgezet. Bij elke doorvoer naar de bovenzijde is een label geplaatst met de spoorcode. In een volgend artikel gaan we wat nader in op de bedrading van de modulebakken.
Dit was het dan tot zover, tot een volgende keer!
Nieuwe keerlus H0 Modulebaan (deel 1)
De keerlus ter linkerzijde van de H0 modulebaan, voldeed in de praktijk niet meer. In de praktijk was er sprake van veel storingen en hadden de treinen met lange rijtuigen moeite door de toch wel krappe bogen te rijden. Er is daarom besloten deze keerlus aan te pakken en tevens de baan iets te verlengen voor een uitneembaar deel, dit laatste voor beter toegang achter de baan.
Navolgend een verslag van de werkzaamheden tot zover
Plan van aanpak
Zoals al gezegd, de bestaande keerlus was te krap. Dus hebben we besloten de deze in elk geval te vergroten. Uitgangspunt was een minimale boogstraal van 600 mm. Deze maat garandeert voor H0 een soepel loop van de langste locomotieven en rijtuigen. Daarna is het sporenplan vastgesteld.
Om enige variatie in rijdend materiaal mogelijk te maken, is besloten de keerlus uit tevoren met drie doorgaande opstelsporen, zodat het mogelijk is twee treinen op te stellen en een afwisselend treinverkeer mogelijk te maken. Hieronder een voorlopig ontwerp met AnyRail 6.
Naast de al gemelde opstelsporen is er ook een enkelsporige baan geprojecteerd, die in de voorgrond van de opstelling zal komen te liggen. Het idee is hier een soort van bergbaan van te maken, welke eindigt in een schaduwstation. In deze baan zal een stopplaats worden gerealiseerd, juist voordat deze uit het zicht zal verdwijnen.
Uitneembaar deel
In boven getoond plan, is een kleine module U aangegeven. Deze module zal zodanig geconstrueerd worden, dat deze eenvoudig is uit te nemen. Hierdoor ontstaat er een door gang voor toegang achter de baan. Omdat de nieuwe keerlus gedeeltelijk in wat wij de vensterbank noemen komt te liggen, zou de baan alleen nog onderlangs aan de achterzijde bereikbaar zijn geworden.
Het leek ons niet praktisch elke avond onder de baan door te moeten kruipen, om achter de baan te moeten komen. Zeker niet als je ook nog van allerlei materiaal moet mee slepen. Dus een eenvoudige toegang werd nodig geacht, wat dus resulteerde in een uitneembaar deel.
De reden dat de baan in de vensterbank moet liggen, is dat er anders te weinig ruimte voor een looppad vóór de baan overblijft. Dit is niet alleen lastig, het is uit oogpunt van veiligheid ook niet gewenst, het toch al krappe pad nog verder in te krimpen.
Hoogteverschil
Door dat de keerlus gedeeltelijk in de vensterbank komt te liggen, ontstond er een hoogteverschil met de baan zoals deze op dat moment was opgesteld. u zijn de poten onder de modules allemaal losneembaar en daarmee ook in hoogte te verstellen. Op zich geen probleem dus, om de baan op hoogte te kunnen stellen.
A hebben we van de gelegenheid gebruik gemaakt de passing van de poten aan te passen, door deze te voorzien van een anti-slip strip. Voorheen was het raakvlak van de passing hout op hout, wat in de praktijk aanleiding gaf tot verzakkingen. Dit ondanks het stevig aandraaien van de vleugelmoeren.
Hierboven een impressie van de aangepaste passing van de poten, met de reeds geplaatste anti-slip strip. Deze zelfklevende strip is overigens in o.a. de bouwmarkt te koop, waar het bedoeld is voor het op b.v. een traptrede te plakken.
Helemaal vooraan ligt nog een poot, waar nog geen strip is gemonteerd. Als je goed kijkt, kun je nog zien dat de passing is verjongd, voordat de strip wordt opgeplakt. Dit is enerzijds nodig om de dikte van de strip te compenseren, anderzijds om ietsje meer speling te creëren. Hierdoor kunnen de poten makkelijker gemonteerd worden, die in de oude situatie net een beetje te krap pasten.
Eerste impressie
Hieronder alvast een plaatje van de bouw van de keerlus. Het ziet er al goed uit en de eerste sporen zijn al gelegd. In deel 2 zullen we dieper ingaan op de bouw van de keerlus en de uitneembare module.
