Projekt 7: Ein universeller, fast idealer Weichenantrieb

In einem Satz: wir schlagen hier die Konstruktion eines Weichenantriebs vor, der sowohl universell, d.h. für alle Spurweiten und beliebige Stellpulte, einsetzbar ist als auch (fast) ideale Eigenschaften besitzt.

Der universelle ideale Weichenantrieb muß

Etwas sehr viel auf einmal!
Aber schaut man sich die Tips&Tricks

Tips&Tricks 4: Umbau eines Faller-Bahnübergangs
Tips&Tricks 7: Ansteuerung für Weichenantrieb mit Gleichstrommotor
Tips&Tricks 8: Ansteuerung Weichenantrieb - Weiterentwicklung
Tips&Tricks 22: Einbau eines Weichenantriebs mit Gleichstrommotor
Tips&Tricks 24: Bistabiles Relais mit Minimalaufwand
Tips&Tricks 25: Ein ganz einfacher Drehzahlregler

daraufhin einmal genauer an, dann scheint es gar nicht mehr so schwer, wenigstens in die Nähe der oben skizzierten Ideale zu kommen.

Preiswert:
Hier kommt nur der Selbstbau infrage. Der hier vorgestellte Antrieb kostet in der Luxusausführung ganz grob geschätzt 8 €, wobei alle Kriterien erfüllt werden.

Langsam:
Hier bieten sich Antriebe mit Elektromotor, Bimetall oder Memorydraht an. Die letzteren Methoden verbrauchen jedoch viel Energie und sind nicht stabil bei Spannungsausfall. Daher werden sie hier nicht weiter verfolgt. Der hier vorgestellte Antrieb ist durch Einlöten passender Widerstände in seiner Geschwindigkeit einstellbar.

Leise:
Ideal wäre der Bimetall-Antrieb, aber den haben wir gerade eben ausgesondert. Ein Motor mit Getriebe, den man zu erschwinglichen Preisen kaufen kann, ist wegen der hohen Motor-Drehzahl und seinem rauhen Lauf bei weitem nicht leise, und eine Kapselung gegen den Lärm ist nicht gerade einfach und wirkungsvoll zu bauen. Daher wird hier der elektronisch geregelte Motor verwendet, der wegen seiner geringen Drehzahl sehr leise läuft und kein Getriebe benötigt.

Klein und unsichtbar:
Verwendet wird ein Unterflur-Antrieb, der durch seine Konstruktion bedingt längs unter der Weiche liegen kann und nicht in den Nachbar-Bereich hineinragt. Es könnte höchstens bei DKW-Straßen etwas eng werden. Dazu siehe jedoch unter 'leicht einzubauen' weiter unten.

Stabil bei Spannungsausfall:
Dies soll bedeuten, daß der Weichenantrieb beim Einschalten der Versorgungsspannung 'weiß', wo er vorher gestanden hat. Normalerweise wird dies durch die mechanisch bedingte Stellung des Antriebs (Doppelspulen-Antrieb) oder magnetisch durch ein bistabiles Relais erreicht. Es geht aber auch ganz anders: Wenn beim Einschalten der Stromversorgung der gesamten Eisenbahnanlage (Spielbeginn) der Motor keine Spannung erhält, bleibt er auch dort stehen, wo er gerade war; egal, was die vorgeschaltete Elektronik macht. Da mechanisch- und magnetisch-bistabile Relais recht teuer sind, wird hier auch der letztgenannte Weg vorgeschlagen. Wen es nicht stört, daß beim Einschalten der Spannung etwa die Hälfte der Weichen (in ihre Grundstellung) loslaufen, der kann diesen Punkt überschlagen.

Leicht zu beschaffen:
Es werden nur Bauteile verwendet, die sich jedermann beschaffen kann; vielleicht nicht immer zu dem günstigen Preis, der dieser Beschreibung zugrundeliegt. Einzig problematisch ist der Bau der Platine, da nicht jedermann eine Ätzvorrichtung hat.

Leicht einzubauen und leicht zu justieren:
Die Mechanik des Zungenantriebs (Schubstange, Umlenkhebel, Feder) ist in Tips&Tricks 22 beschrieben. Da in dem vorliegenden Beitrag die Länge der Schubstange durch eine Lüsterklemme eingestellt wird, ist der Einbauort des Antriebs 'fast' egal. Es wäre sogar möglich, alle Antriebe gut erreichbar am Anlagenrand einzubauen, wobei die Schubstange maximal einen knappen halben Meter lang sein dürfte. Bei noch größeren Längen könnte sie in kleinen Ösen geführt werden.

Ohne Sonderlösungen ansteuerbar:
Das bedeutet, daß der Antrieb (wie jeder andere Doppelspulenantrieb) durch je einen Taster hin- und hergeschaltet werden kann. Wer dies jedoch lieber durch einen mehrpoligen Kippschalter erledigen will, kann das auch und spart dadurch sogar noch einige Bauteile.

Modellgerechte Rückmeldung:
Die Schaltung meldet den Lauf des Antriebs durch Blinken einer LED (von zweien), das in Dauerlicht übergeht, wenn die Endstellung erreicht ist.

So weit sind wir:
Baustelle Der Versuchsaufbau steht. Ursprünglich war das Thema als "Tips&Tricks" geplant. Nun erweitert es sich zu einem Projekt - s. Definition. Die Drehzahlregelung spielt (immer noch) nicht mit der Rückmeldung zusammen, sodaß wir z.Zt. bei der Fehlersuche sind. Daher können wir auch noch keine Schaltung veröffentlichen.

28.06.2006
Wir haben uns darauf versteift, unbedingt einen 'Original-Taiwan-Motor' zu verwenden. Bei einem anderen Einsatz (Antrieb eines Schiebetors) konnte dieser Motor mit dem IC TDA1059B (s. auch Tips&Tricks 25) auf ca. 1200 U/min sicher heruntergeregelt werden; das entspricht einer Stellbewegung mit einer M-3-Spindel von 10 mm/sec, was für den Tor-Antrieb viel zu schnell ist, aber für ein Weichen-Stellen durchaus ausreichen würde. Leider ist der Regelkreis noch immer störanfällig für Anzapfungen, die die hier geforderte (und damit uns selbst auferlegte) modellgerechte Rückmeldung ermöglichen sollen. Ohne diese Anzapfungen besteht die Verbindung der Elektronik zum Weichenantrieb z.Zt. noch aus 6 (sechs!!) Leitungen, und das wollen wir niemandem zumuten.
Alle anderen Eigenschaften des Antriebs sind gelöst.

Für weitere Fragen stehen gern zur Verfügung:
- der MEC; Besichtigung und Fachsimpelei z.B. an unseren "Club-Abenden"
- der Autor: Hans Peter Kastner

Version vom: 28.06.2006; erstellt am 15.04.2005
Copyright © 2005 - 2006 by Modelleisenbahnclub Castrop-Rauxel 1987 e.V.

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