[am1337]

Aktuelle Version zum Download jetzt auf Github: https://github.com/am1337/3D-objects



Hallo Zusammen,

ich plane schon länger meine erste Anlage seit Kindertagen. Bei den Weichenantrieben habe ich mich für Seros entschieden. Um den Verkabelungsaufwand möglichst gering zu halten möchte ich einen Schalter zur Herzstückpolarisation verwenden und kein Relais. Leider hat mich kein Servoantrieb restlos überzeugt, so dass ich mir einen eigenen konstruiert habe.

Im Folgenden stelle ich euch mein Erstlingswerk vor. Da ich erst seit drei Wochen einen 3D-Drucker besitze und auch noch nie eine Weiche elektrisch angetrieben habe, hoffe ich auf wertvollen Input von euch, was ich noch alles beachten sollte und besser machen kann.

Der Antrieb besteht aus vier 3D-gedruckten Teilen. Der Anker am Schlitten kann Drähte von unten (bei Unterflurmontage oben) und von der Seite aufnehmen. Der Draht wird in den Anker gesteckt und mit der Schraube fixiert. Der Antrieb kann spiegelverkehrt aufgebaut werden, falls es mal sonst nicht passt.

Nach dem Einstellen des Servos muss noch die Schraube für den Schaltkontakt justiert werden, damit zum richtigen Zeitpunkt das Herzstück umgeschaltet wird. Mit dem Schalter und dessen Montageposition bin ich aber noch nicht zufrieden. Der Hebel hat zuviel Spiel, so dass ein zuverlässiger Betrieb Unterflur ggf nicht gegeben ist. Hier suche ich noch nach einer anderen Lösung.


So, jetzt die Bilder. Ich freue mich auf eure Kommentare.

Viele Grüße

Achim

[12345]

Hallo Achim,

sehr schön.
Warum kein Relais, das über den Decoder angesteuert wird?
Da sparst Du die ganze Einstellerei.
Der Hebel des Mikroschalters biegt sich etwas durch. Von der Zahnstange bis zur Schraube ist der Hebel auch relativ groß. Dadurch ergibt sich Spiel. Lege doch den Schalter neben das heutige Gehäuse in Höhe der Zahnstange. Damit entfällt ein Hebelarm.

[Lanz-Franz]

Zitat

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Der Draht wird in den Anker gesteckt und mit der Schraube fixiert. Der Antrieb kann spiegelverkehrt aufgebaut werden, falls es mal sonst nicht passt.
Achim

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Hallo Achim.
Könntest du bitte einen Stelldraht montieren und das fotografieren.
Hab da nur eine wage Vorstellung von der Befestigung.
MfG Werner

[am1337]

Hallo Alexander,

Zitat

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Warum kein Relais, das über den Decoder angesteuert wird?

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Meine Idee war, dass ich mit dem Schalter etwas Verkabelungsaufwand spare, da ich dann nur noch ein (vorkonfektioniertes) Kabel zwischen Servo und Decoder brauche und nicht noch die Leitung zum Relais. Aber der Schalter sollte explizit optional sein, da ich ein Relais prinzipiell auch eleganter finde als ein Schaltkontakt.

Zitat

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Da sparst Du die ganze Einstellerei.

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Das Justieren ist eigentlich recht simpel, da nur an einer Schraube gedreht werden muss.

Zitat

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Der Hebel des Mikroschalters biegt sich etwas durch. Von der Zahnstange bis zur Schraube ist der Hebel auch relativ groß. Dadurch ergibt sich Spiel. Lege doch den Schalter neben das heutige Gehäuse in Höhe der Zahnstange. Damit entfällt ein Hebelarm.

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Damit der Antrieb nicht zu breit wird, habe ich den Schalter nach oben verlegt. Ich habe noch keinen Schalter gefunden, der eine Befestigung in Hubrichtung (90° versetzt gegenüber den aktuellen Schaltern) erlaubt, so dass ich ihn einfach an die Seite schrauben kann. Ich werde mir aber dieses WE aber mal eine Alternative mit breiterer Bodenplatte überlegen

Wenn ich deine Antworten mal frei interpretieren darf: Wenn ich den Schalter weg lasse und stattdessen ein Relais nehme sollte das so funktionieren?

Viele Grüße

Achim

[am1337]

Zitat

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Hallo Achim.
Könntest du bitte einen Stelldraht montieren und das fotografieren.
Hab da nur eine wage Vorstellung von der Befestigung.
MfG Werner

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Hallo Werner,

sehr gerne:





Es gibt jeweils zwei Öffnungen unten und an der Seite. Der Draht wird zwischen Mutter und Schraube festgeklemmt und sitzt dann sehr fest.

Viele Grüße

Achim

[Lanz-Franz]

Die Lösung
MfG Werner

[franz_H0m]

Gefällt mir auch gut, sauber konstruiert!
Ich finde den Schalter nicht so falsch zur Polarisierung, der Stellweg ist doch sicher grösser als das eventuelle Spiel. Wenn es funktioniert.

Die Servoelektronik wird dadurch sehr viel einfacher, vor allem wenn Du auf Selbstbau setzt (z.B. mit den Mobatools)

[moppe]

Achim,

Wie lang ein Stellweg brauchen du für deiner weichen?

Normalerweise brauchen du rund maximal 8mm (in H0), kannst du überhaupt ein so kurzes Stellweg haben gleichzeitig mit ein funktionierendes Schalter?


Klaus

[TRAXXer]

Hallo Achim und alle anderen,

eine sehr schöne Lösung, die ich mir womöglich abschauen werde (hatte eine ähnliche Idee ebenfalls schon).
Das mit dem Mikroschalter finde ich schon gut, vor allem wenn man überlegt, dass z.B. eine Switchpilot Extension (die an den Esu Switchpilot angeschlossen wird) knappe 30 € kostet für 4 Weichen. Außerdem bietet es eine Art akustischer Rückmeldung über den Schaltvorgang.

Meine Idee dazu wäre, statt dem Mikroschalter mit Hebel einen solchen mit Rolle zu verwenden (sucht das mal in der Bildersuche, der Unterschied ist nur in der Ausführung des Hebels). Dann könnte man den verschieblichen Teil mit einer Art verstellbarer Kulisse ausstatten, um den Schaltbefehl genau justieren zu können. Den Schalter würde man dann um 90 ° gedreht und näher an dem verschieblichen Teil positionieren.

Vielleicht setze ich mich auch mal dran...

schöne Grüße, Niklas

[Lanz-Franz]

Hab ich z.Z auf meinem Basteltisch bzw. schon im Betrieb.
Dient der Polarisierung vom Herzstück.
Der Stelldraht ist in der Stellschwelle der Weiche eingehakt.
Ließe sich auch an/auf dem Servohalter anbringen.
Nur die erste Version zum Testen und zur Veranschaulichung von Oberseite (Weiche) und Unterseite (Reedkontakt-Magnet-Relais).



Winkel und Reedkontakt sind verstellbar.

MfG Werner

[am1337]

Hallo Zusammen,

schön, dass euch mein Antrieb gefällt!
Das mit dem Spiel habe ich vermutlich nicht gut genug erklärt. Der Schaltpunkt
ist präzise genug. Das Problem ist, das der Hebel recht wackelig aufgehangen
ist, so dass das Ende in der vertikalen soweit beweglich ist, dass die
Schraube den Hebel verfehlen kann, wenn der Antrieb kopfüber montiert ist. Ich
habe davon mal ein Foto gemacht:



Das ist auch nur bei dem Schalter so, mit dem meine Tochter rumgespielt hat.
Aber bevor der Antrieb ausfällt, sobald man mal mit dem Ärmel daran
hängengeblieben ist ...

Die Rollenhebelschalter kenne ich, die wollte ich ursprünglich nehmen. Die vorgeschlagene Montageposition hat was. Habe nur noch keine Idee wie ich das justierbar mache. Muss ich mir mal überlegen was da am besten ist.

Viele Grüße

Achim

[moppe]

http://www.harald-sattler.de/html/servohalter.htm

Klaus

[Gelegenheitsbahner]

Hallo zusammen,

die Lösung mit der Zahnstange sieht sehr robust aus. Damit könnte man sicher auch eine Weichenlagerückmeldung realisieren.

Ich nutze auch Mikroschalter für die Polarisation. Die Idee habe ich bei einem Modellbahner/Verein aus Weimar erstmals gesehen und für gut befunden.
Unschlagbar einfach und günstig. Die Schalter sind Centartikel und einfacher anzuschließen als ein Relais.

Zitat

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http://www.harald-sattler.de/html/servohalter.htm

Klaus

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So sieht auch meine Mechanik aus. Allerdings keine Druckteile, sondern Plastikprofile aus dem Baumarkt. Den Mikroschalter (mit Rolle) habe ich einfach auf den Servo geklebt.

Viele Grüße

Thomas

[12345]

Hallo Achim,

konstruiere an den Mitnehmer über und unter der Schraube so eine Art "Gabel", in der der Blechstreifen liegt. Du müsstest halt dann Stützen drucken. Den Übergang zwischen Zahnstange und Mitnehmer würde ich etwas ausrunden. Das ist eine bruchgefährdete Stelle.
Den Verdrahtungsaufwand für ein Relais schätze ich als geringer ein, als das Einstellen einer Schraube unter der Anlage. Der Servodecoder sollte ja sowieso in der Nähe der Weiche sein, um unnötig lange Leitungswege zu vermeiden.

[am1337]

Hallo Zusammen

Der Antrieb von Harald Sattler gefällt mir auch gut. Ich mag nur die Befestigung des Drahts am Servo bei den herkömmlichen Lösungen nicht so sehr. Wenn man mal ganz hinten in der Ecke was nachjustieren muss oder den Draht aus irgendwelchen Gründen tauschen muss, soll die Befestigung so einfach wie möglich sein.

Zitat

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konstruiere an den Mitnehmer über und unter der Schraube so eine Art "Gabel", in der der Blechstreifen liegt.

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Die Idee mit der Gabel ist sehr gut! Ich habe es direkt mal ausprobiert:





Die Konstruktion ist noch nicht optimal, aber damit funktioniert der Antrieb!

Bez. der Herzstückpolarisation via Hebelschalter, Rollenhebelschalter oder Relais muss ich mir noch ein paar Gedanken machen. Danke euch allen für euren Input. Der ist sehr hilfreich!

Viele Grüße

Achim

[am1337]

Ich wurde nach den Druckdateien gefragt. Es ist zwar noch ein Prototyp, aber ich teile sie gerne:
https://cloud.chatup.network/index.php/s...wXo9rq/download
https://github.com/am1337/3D-objects

[am1337]

Zitat von Lanz-Franz im Beitrag Servo-Weichenantrieb

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Nur die erste Version zum Testen und zur Veranschaulichung von Oberseite (Weiche) und Unterseite (Reedkontakt-Magnet-Relais).

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Hallo Werner,

die Idee ist interessant. Wenn du keine hohen Ströme brauchst, kannst du auch mit zwei Reeds oder einem Reed-Wechsler das Relais ersetzen, macht Schaltung und Aufbau nochmal etwas einfacher.

Viele Grüße

Achim

[Lanz-Franz]

Hallo Achim.
Die Reedkontakte hatte ich noch in meinem Bestand.
Brauchte nur noch Relais und Magnete bestellen.
Die Elektromechanik kommt bei mir auch nur zweimal vor.
MfG Werner

[am1337]

Hallo Zusammen,

ich habe diese Woche Rollenhebelschalter bekommen und mich direkt nochmal drangesetzt:

Diese Variante funktioniert ebenfalls. Die Halterung ist verschieb- und somit justierbar (da ich keine M2-Schrauben da habe ist die Befestigung nur provisorisch). Einen echten Vorteil gegenüber der erste Variante sehe ich allerdings nicht. Derzeit tendiere ich die Führung ("Gabel") des Schalthebels noch etwas zu verbessern und doch wieder auf die Hebelschalter zu setzen (Vorbehaltlich einer besseren Idee von euch).

Vom Zahnrad gibt es jetzt noch eine weitere Variante mit innenliegendem Zahnkranz, die sich auf das Ritzel vom Servo einfach draufschieben läßt. Die erste Variante musste man draufpressen. Jetzt ist es allerdings notwendig, das Zahnrad zu verschrauben.

Die Dateien im Link habe ich aktualisiert.

Viele Grüße

Achim

[moppe]

Achim

Hab du es probiert mit ein weiche?

Klaus

[Railcar]

Hallo Achim,

Zitat

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Vom Zahnrad gibt es jetzt noch eine weitere Variante mit innenliegendem Zahnkranz, die sich auf das Ritzel vom Servo einfach draufschieben läßt. Die erste Variante musste man draufpressen. Jetzt ist es allerdings notwendig, das Zahnrad zu verschrauben.

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Vom Aufpressen des Zahnrades auf die Servoachse würde ich abraten. Da besteht ganz schnell die Gefahr das im Servo entweder die Lagerung oder die Mechanik des Servos beschädigt werden. Da ist die Version mit dem Festschrauben des Zahnrades wesentlich besser.

Ansonsten - genial einfach gelöst mit dem Rollenhebelschalter. Ich hatte erst vor die Umschaltung mit Relais zu machen, aber diese Version ist einfacher.

Ulrich

[am1337]

Zitat von moppe im Beitrag Servo-Weichenantrieb

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Hab du es probiert mit ein weiche?

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Ein einfacher Testaufbau mit dem Antrieb überflur. Der Draht ist noch zu dick, hier muss ich einen dünneren nehmen, der Antrieb ist sonst zu stark. Die Befestigung und Justierung klappt gut. Habe aber aktuell nur den Servotester dran, den Servodecoder muss ich erst noch einstellen.

VG Achim

[am1337]

Montageanleitung Servo-Weichenantrieb

Edit

08.02.2021 Update auf V1.5 - Schlitten ist jetzt leichtgängiger.

05.04.2021 Alle Dateien inkl. Anleitung gibt es jetzt hier: https://github.com/am1337/3D-objects/tree/main/linear-servo

Stückliste

Position	Anzahl	Artikel	Anmerkung	Bezugsquelle
1	1	Bodenplatte	Datei Servo-Montageplatte.stl	https://github.com/am1337/3D-objects
2	1	Deckel	Datei Servo-Deckel-Variante-Hebelschalter.stl	https://github.com/am1337/3D-objects
3	1	Zahnrad	Datei Servo-Zahnrad-Variante-zum-Festschrauben.stl	https://github.com/am1337/3D-objects
4	1	Schlitten	Datei Servo-Schlitte-Variante-Hebelschalter.stl	https://github.com/am1337/3D-objects
5	1	Gabel	Datei Servo-Gabel-Hebelschalter.stl	https://github.com/am1337/3D-objects
6	1	Servo	Typ: AZ-Delivery MG995	https://www.amazon.de/gp/product/B07ZFXZPC9 oder https://www.az-delivery.de/products/az-delivery-servo-mg995
7	1	Hebelschalter	Typ: C-153-1C25
8	1	Schraube M2 4-10mm	4mm Schraube liegt dem Servo bei.
9	9	Mutter M3		Set mit allen benötigten M3-Schrauben: https://www.amazon.de/gp/product/B08PBPV8Q7/
10	1	Schraube M3 5mm
11	2	Schraube M3 14mm
12	4	Schraube M3 25mm
13	1	Schraube M3 ~30mm

Alle Druckdaten: https://github.com/am1337/3D-objects

Die Teile habe ich mit einer Schichtdicke von 0,20mm, 20%Infil und ohne Support gedruckt. Das Material ist PLA.

Die gedruckten Teile


Ggf müssen noch einzelne Fäden in den Bohrlöchen und Aufnahmen für die Muttern entfernt werden, damit alles sauber passt.

Alle benötigten Teile


Vormontage


Die Muttern werden in die Bauteile eingepresst. Das geht mit etwas flachem, wie die Spitze einer Kombizange oder vorsichtig im Schraubstock.
Wenn man den Servo mit einem Servotester in die Neutralstellung fährt, kann man das Zahnrad so montieren, dass die Einkerbung nach unten zeigt, wenn der Servo auf der Mittelposition steht.

Fertiger Antrieb


Viel Spaß beim Nachbau!

[VT762]

Hallo Achim,

vielen Dank für Deine tolle Konstruktion und die super Anleitung. Ich bin begeistert, wie Du mit Freecad umgehen kannst, bei mir reicht es bisher nur für einfache Teile.
Da ich noch in der Planungs- und Testphase für meine H0-Anlage bin passt das super und da habe ich mich mal an einen Testaufbau gewagt (Version 1.3 mit Hebelschalter) und die Teile gestern mit PLA ausgedruckt. Passt alles gut (auch das Zahnrad auf den Servo), nur die Zahnradschiene geht kaum in die Montageplatte und klemmt. Hast Du da noch einen Tipp?

Viele Grüße Frank

P.S.: Viele Grüße an alle Foristen. Ich lese schon relativ lange in diesem Forum mit. In der Planungsphase gibt's nur noch wenig Potenzial für eigene Beiträge. Ich denke mal, dass wird auch noch kommen.

[am1337]

Zitat

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Passt alles gut (auch das Zahnrad auf den Servo), nur die Zahnradschiene geht kaum in die Montageplatte und klemmt. Hast Du da noch einen Tipp?

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Hallo Frank,

schön zu hören, dass der Antrieb bereits nachgebaut wird. Das freut mich sehr!

Bei mir hat es auch mal geklemmt, aber einmal hin- und hergeschoben und der Schlitten lief sauber. Aber das kann je nach Drucker natürlich unterschiedlich sein. Ich werde das aber mal zum Anlass nehmen das Spiel etwas zu erhöhen. Ich aktualisiere den Beitrag oben sobald ich das gemacht habe.

Damit du aber erstmal klar kommst, probier doch mal den Schlitten etwas abzuflachen. Entweder nach dem Druck mit etwas Schmirgelpapier oder vor dem Druck bereits im Slicer unten einen halben Millimeter wegnehmen.

Viele Grüße

Achim

Ps.: Eine Version mit kleinerem Servo ist bereits in Planung. Die wird aber noch ein paar Tage dauern bis sie fertig ist.