"Unsichtbare" Entladungsvorrichtung für Fleischmann OOtz 50
Den Kohlebansen mit dem Bekohlungskran möchte ich mit den funktionsfähigen Fleischmann OOtz 50 Selbstentladewagen befüllen. Normalerweise sind dazu Kulissen neben
dem Gleis nötig um über die an den Klappen angegossenen Nasen die Klappen zu öffnen.
Das sieht natürlich am Gleis nicht so schön aus, deshalb habe ich nach einer anderen Lösung zum Öffnen der Klappen gesucht.
Das Öffnen der Klappen geschieht jetzt über Magnete die sich zwischen dem Gleis nach oben bewegen. Die Entwicklung der Mechanik zur Bewegung der Magnete hat etwas gedauert
da mir die erste Lösung zu kompliziert war. Außerdem steht nur sehr wenig Platz zur Verfügung, der Antrieb darf nur 8mm breit und 15mm hoch sein, um in den Träger des Hochgleises
zu passen. Die Länge kann bis zu 90 mm betragen.
Hier die erste Variante :
Ein kleines Linearservo zieht über einen Faden und drei Umlenkrollen den Magnetträger nach unten, wird der Faden entspannt wird der Träger durch Federn nach oben gedrückt.
Das Problem das ich dabei hatte : mir sind zwei Servos kaputt gegangen (das IC und der Motor wurden heiß und es bewegte sich nichts mehr). Warum weiß ich nicht, da das Servo
mit 5V versorgt wurde (Spannung des Microcontrollers der die Ansteuerimpulse erzeugt). Jedenfalls habe ich mir eine andere Lösung für das Servo überlegt :
Ein Getriebemotor wickelt den Faden auf. In der Wickelrolle ist ein Magnet um eine Umdrehung der Wickelrolle mittels eines Hall-Sensors zu detektieren. Der Motor macht eine
Umdrehung und wickelt den Faden auf, der Magnetträger wird nach unten gezogen. Dann eine Umdrehung in die andere Richtung, der Faden wird abgewickelt und der Magnetträger
wird durch die Federn nach oben gedrückt. In der Nähe des Magnetträgers ist ein zweiter Hall-Sensor montiert um die Position des Magnetträgers (oben oder unten) zu erfassen.
Das ganze hat auch funktioniert, ich habe zum Test mal 1000 Hübe ausführen lassen, ohne Probleme. Trotzdem hat mir die Lösung mit dem Faden nicht gefallen, er hält zwar 6 kg
Gewicht aus, sollte also nicht reißen, aber wer weiß. Wenn das ganze mal eingebaut ist, kommt man im Falle einer Störung nicht mehr so gut an den Antrieb heran. Außerdem ist
der Aufbau mit den ganzen Umlenkrollen etwas aufwendig zu fertigen. Also habe ich weiterüberlegt und bin auf die entgültige Lösung gekommen :
Antrieb über einen Exenter.
Los geht es mit dem Gehäuse für den Getriebemotor :
Ich habe das Gehäuse noch etwas flacher gefräst, das obere kleine Loch (für das Anschlußkabel eines Hall-Sensors) ist dann weggefallen.
Hier der Exenter
Im Exenter sind zwei Magnete (1mm x 1mm) um eine halbe Umdrehung zu detektieren.
Der Magnetträger ist ein Stück Messingwinkel. Dort sind zwei Messingrörchen eingesetzt, die dann in zwei Rörchen des Trägers geführt werden. Unten ist ein Schlitz für den Pin des Extenters.
Bezüglich des Getriebemotors besteht das Problem, das die Kunststoffachse nicht richtig starr gelagert ist, sondern sich etwas nach oben/unten bewegen läst. Um die Lagerung zu verbessern, habe ich eine Messingachse gemacht die auf die Kunststoffachse geklebt wird.
Die Messingachse wird dann in zwei (eins alleine hätte wieder etwas Spiel) Kugellagern gelagert. Diese werden in das Motorgehäuse eingeklebt.
Der Getriebemotor und die Messingachse :
Montage im Motorgehäuse, um den Motor zu befestigen wird in das oben sichtbare Loch eine Madenschraube eingesetzt die den Motor fixiert.
Der Trägerplatte mit den zwei Messingrörchen zur Aufnahme des Magnetträgers
Hier mit montiertem Motor
Die beiden Hall-Sensoren können direkt übereinander gelötet werden, dadurch braucht man nur vier Kabel statt sechs. Deshalb konnte ich das Motorgehäuse flacher fräsen, da nur noch ein Loch für die Anschlußkabel nötig ist.
Unten wird noch ein Stück Kunststoff zur Isolierung angeklebt.
Hier die montierten Hall-Sensoren
Für eine leichtere Verdrahtung der Anschlusskabel habe ich eine Epoxydplatine gefräst
Diese wird hinten an das Motorgehäuse geschraubt.
Die Fleischmann OOtz 50 Wagen müssen auch mit Magneten versehen werden. Aus Messing einen Träger für die Magnete gemacht
In das Loch wird ein Messingröhrchen eingsetzt, das zwei Magnete (2mm x 4mm) enthält.
Der Träger wird an den Wagenboden geklebt, die Klappen erhalten jeweils einen Magneten (3mm x 3mm).
Durch die beiden Magnete im Träger werden die Klappen zugehalten. Die Nasen die sonst die Klappen öffnen habe ich entfernt.
Da sich die Magnete des Antriebs und die der Klappen abstoßen, habe ich die Wagen noch mit Ballastgewichten aus Messing schwerer gemacht.
Der Motor wird durch eine Elektronik angesteuert, die sich auch im Träger des Hochgleises befindet. Auch hier muß alles möglichst klein bleiben um in den vorhandenen Platz zu passen.
3D gedruckter Platinenhalter
Im Hochgleis des Kohlebansens werden sich fünf Antriebe mit der Elektronik befinden. Die weißen Stecker auf der Platine sind zur Verbindung aller fünf Elektronikeinheiten (Daisy-Chain). Jede Elktronikeinheit hat eine Adresse und kann dadurch einzeln angesteuert werden. Die Verbindung erfolgt über eine dreiadriges Kabel (+5V, Masse und TXD (serielle Schnittstelle)).
Die schwarze Buchse auf der anderen Platinenseite ist der Anschluß für die Antriebseinheit (+5V, Hall-Sensor 1, Hall-Sensor 2, Motor und Masse).
Hier ein Video des ersten Tests :
Dann habe ich eine Testvorrichtung gebaut mit Wänden aus Acrylglas.
Funktioniert :
Hier mit Waggon :
Der Einbau in das Hochgleis war jetzt auch noch etwas schwierig wegen der zur Verfügung stehenden Länge. Manche Teile mußte ich noch etwas modifizieren, damit es paßte. Hier ein Segment des Hochgleises mit eingeklebten Befestigungen :
Der Einbau :
Die fünf Segmente werden in Reihe (Daisy-Chain) elektrisch verbunden, hier zwei verbundene Segmente
Hier alle fünf Segmente, auf der Oberseite habe ich noch Abdeckungen angebracht :
Hier die Ansteuerplatine, die Magnetträger können über den SX-Bus oder über die Schalter betätigt werden. An den 6-poligen Postenfeldstecker können externe Tasten angeschlossen werden.
Alle Segmente am Kohlebansen verbaut :
Hier sieht man die ausgefahrenen Magnetträger
Zwei Videos der aus- und einfahrenden Magnetträger :
