Eine Original-Stopstelle braucht im eingeschalteten Zustand sehr viel Strom und ist recht umständlich in die Fahrbahn einzubauen, da deren breite Flansche in die Straße eingelassen werden müssen. Das ist mit recht viel mechanischer Arbeit verbunden. Und ein Ausbau hinterläßt ein riesengroßes Loch.
Ganz arge Probleme treten auf, wenn bei Betriebsende die Spannung abgeschaltet wird: hierbei würden alle Original-Stopstellen spannungslos und somit ihre Funktion verlieren. Alle Fahrzeuge würden dann unkontrolliert losfahren; das wäre ein fürchterliches Chaos! Und - auch durch sofortiges Wieder-Einschalten wäre nichts zu retten: die Autos sind unterwegs!
Schlimmer noch: all dies würde auch bei einem kurzfristigen Spannungsausfall passieren ...
Wenn man aber, wie wir, sowieso schon Servo-betriebene Weichen einbaut, kommt man sehr schnell auf die Idee, mit einem Servo-Antrieb, der exakt so aufgebaut ist wie eine Weiche, unter der Fahrbahn einen Permanent-Magneten seitlich hin- und herzuschwenken. Dieser Permanentmagnet funktioniert, wenn seine Polarität (Nord-Süd) in Fahrtrichtung ausgerichtet ist, wie die Faller-Stopstelle. In dieser Position werden die Fahrzeuge angehalten; ist er weggeschwenkt, ist er wirkungslos. Wichtig dabei ist, daß dann seine magnetische Ausrichtung quer zur Fahrtrichtung liegt.
Bei Spannungsausfall behalten Servos ihre Position bei, und eine sichere Funktion ist gewährleistet. Zum Ein- und Ausbau unserer Version wären an der Fahrbahn selber keine Veränderungen notwendig. Einfach drunterschrauben. Somit ist auch eine problemlose Nachrüstung an fast jeder Stelle möglich. Und ein Ausbau so einer Stopstelle würde nur an der Unterseite winzige Schraubenlöcher im Holz hinterlassen.
Dies sind erst einmal nur Ideen zur Verwirklichung. Versuche ergaben, daß die Länge des Schwenkarms bei senkrechter Drehachse nur 10 - 15 mm betragen muß. Sogar eine Länge von 0 (Null) mm, also nur das Drehen des Magneten zu einer magnetischen Ausrichtung quer zur Fahrtrichtung (also um 90°) scheint zu funktionieren.
Das erschien uns aber selber "nicht ganz geheuer", so daß wir auf einen Servo eines ganz normalen Weichenantriebs den Drehteller durch einen kurzen Servo-Arm mit aufgeklebtem Magneten ersetzen wollen. Fertig.
Probleme dabei: s. weiter unten.
Der Magnet, der bei uns die besten Resultate erzielt hat, ist ein 6-mm-Würfel aus Neodym N50. Dabei ist, wie an anderer Stelle schon erwähnt, das Trassenbrett 6 mm dick.
Wir haben dann die Möglichkeit getestet, ob dieser Magnet benachbarte Reed-Kontakte beeinflussen könnte. Da diese grundsätzlich mit senkrechter Achse eingebaut werden, war die Prüfung relativ einfach. Erstaunlicherweise wurden Kontakte selbst in unmittelbarer Nähe (< 5 cm) nicht beeinflußt, weder in ihrer Funktion noch zu irgendeinem Fehlverhalten.
Mit fast allen in den Fahrzeugen eingebauten Reed-Kontakten gab es hervorragende Beeinflussungen.
(Zur Info: diese Kontakte sind als Umschalter gebaut, haben also zusätzlich einen Ruhekontakt, der bei Betätigung öffnet und so den Motor abschaltet, s. auch bei Grundlagen, Was ist ein Reed-Kontakt).
Nur bei einigen Kontakten, die (wohl aus Platzmangel) als Arbeitskontakt in Fahrzeuge eingebaut werden und per angeklebtem Mini-Permanent-Magnet zu Ruhekontakten "umfunktioniert" werden (z.B. WV-Bully) gab es Probleme, weil diese zunächst nicht sicher ansprachen. Wir haben dann herausgefunden, daß der Stopstellen-Magnet mit seinem Nordpol in Fahrtrichtung befestigt werden muß, um auch diese Fahrzeuge sicher anzuhalten.
Wie stellt man nun fest, wo der Nordpol eines Permanentmagneten liegt?
Es geht am einfachsten mit einem uralten Kompaß. Lt. Definition ist an dessen Nadel die Seite der Nordpol, die nach Norden zeigt. Also ist der Erd-Nordpol ein magnetischer Südpol! Genau so ist es mit einem Permanent-Magneten: die Seite, auf die der Nordpol der Kompaßnadel zeigt, ist der Südpol.
Ohne Kompaß ist es etwas schwieriger.
Dies alles nur erst einmal vorab.
Wenn wir eine Stopstelle so wie hier beschrieben eingebaut und getestet haben, werden wir Bilder nachfügen.
10.04.2015: Probleme
Wie wir gestern beim Testen der neuen Stopstelle erfahren mußten, ist es doch nicht ganz so einfach mit der Positionierung des Magneten!
Es ist zwar richtig, daß der quergestellte Magnet einen Reed-Kontakt nicht beeinflußt; das gilt aber leider nur, wenn sich der Magnet genau mittig unter dem Kontakt befindet. Ist dies nicht der Fall, wie das nun mal passiert, wenn ein Fahrzeug darüber fährt, dann gibt es zwei Bereiche, wo der Kontakt doch anspricht. Wir müssen also die Geometrie noch einmal überdenken.
22.01.2022: endlich fertig
Inzwischen haben wir die richtige Position des Servos gefunden, s. Bild rechts.Dabei ist wichtig, daß der Nordpol des Magneten in Fahrtrichtung zeigt. Ansonsten zeigen die kleinen Fahrzeuge, die einen modifizierten Arbeitskontakt als Abschalter haben, Fehlverhalten. Das Schwenken in Fahrt-Position sollte gegen die Fahrtrichtung erfolgen. Ansonsten würden die Autos ruckelnd dem sich öffnenden Arm folgen (falls der aus Lärmschutzgründen langsam eingestellt wurde). In der Zeichnung ist der weiter unten beschriebene "Super-Arm" noch nicht eingebaut.
Das Ankleben des Magneten am Servoarm bereitete Schwierigkeiten, da an dem Arm nichts dauerhaft kleben wollte.
Und, irre: das Erdmagnetfeld machte uns zu schaffen, da alle Magnete sich während des Aushärtens des Klebers immer wieder verdrehten.
Da hat unser Kollege Justin mal richtig quergedacht und einen Servoarm aus elastischem Material gedruckt,
der eine Aufnahme für den Magneten hat, so daß man diesen "trocken" hineindrücken kann.
Das Material hierzu ist "tpu flex hard schwarz".Rechts sehen sie den Prototypen dieses Arms mit dem Permanentmagneten, der an seinem Nordpol einen schwarzen Strich erhalten hat.
Der verwendete Servo hat ein leicht modifiziertes Programm erhalten, womit er bei Dauerkontakt in die Stellung
"Stop" läuft. Justiert (Endpositionen, Geschwindigkeit) wird er genau so wie die Weichenantriebe.Weiterhin haben wir für ihn Füßchen gedruckt, mit denen er unter dem Anlagenbrett befestigt (= geklebt) werden kann. Wir haben es sogar geschafft, in die Füßchen Gewinde für die Schrauben zu drucken.
Im Bild sehen Sie die komplette Stopstelle, wie sie unter dem Trassenbrett befestigt werden wird.
Ideen: Thorsten Hoffmann, Justin Wiegreve
Für weitere Fragen stehen gern zur Verfügung:
- der MEC; Besichtigung und Fachsimpelei z.B. an unseren "Club-Abenden"
- der Autor: Hans Peter Kastner