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Der Flüsterantrieb
Der sogenannte "Flüsterantrieb" der Fa. MBTronik wird wohl hauptsächlich als Unterflur-Weichenantrieb verwendet.
Eine Verwendung zum Stellen von Formsignalen oder die Nutzung für bewegliche Funktionsmodelle, wie zum Beispiel (Lokschuppen-) Tore oder Schranken, ist aber ebenfalls möglich.
Der Antrieb besteht aus einem Servomotor und einer Ansteuerplatine, die in verschiedenen Ausführungen angeboten wird.
Hinzu kommt einmalig die Anschaffung eines kleinen Programmiergerätes.
Verschiedene Gründe sprechen für einen Einsatz dieses Antriebes - zumindest sollte man ihn mal testen...
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- sehr einfache Montage des Antriebes
- komfortable Justierung der Endlagen (z.B. der Weichenzungen)
- variabel einstellbare Stellgeschwindigkeit
- kaum hörbare Betriebsgeräusche
- niedriger Stromverbrauch des Antriebes
- Kurzschlußsichere Herzstückpolarisierung, sofern nutzbar
- nicht nur als Weichenantrieb einsetzbar
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Das Programmiergerät [ WA-PROG ]
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Das Programmiergerät ist nur als Fertiggerät unter der Produktnummer WA-PROG erhältlich und für alle Ansteuerplatinen einsetzbar.
Mit diesem Gerät können die Einstellungen, wie z.B. Endlagenbestimmung, Stellgeschwindigkeit, Untersetzung (außer langsam geht auch sehr langsam...), Endabschaltung und Formsignal-Modus beeinflußt werden.
Außerdem dient es dem Zurücksetzen der Werte auf die Werkseinstellungen. |
Die Funktionen des Programmiergerätes sind in der mitgelieferten ausführlichen Anleitung zur Ansteuerplatine gut verständlich beschrieben.
Am Anfang wird man des öfteren für die Bedienung des Programmiergerätes in der Anleitung nachlesen und vor allem suchen müssen,
da die Funktionen zum Teil nur textlich, aber nicht vollständig tabellarisch aufgeführt sind.
| Aus diesem Grund wurden die Funktionen nochmals selbst zusammengefaßt:
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Kurzanleitung
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Der Servomotor [ WA-SER ]
Verwendet wird ein Servomotor des Typs FUT (Futaba).
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Die Fa. MBTronik bietet einen Servo mit speziellem Montagematerial (siehe nebenstehende Abbildung) unter der Produktnummer WA-SER an. Insbesondere die Halterung für den Stelldraht ist hervoragend konstruiert.
Mittels Doppelklebestreifen wird der Servo unter die Anlage "gepappt". Anschließend wird er mit dem Befestigungsbügel stabil fixiert. Der Einbau ist ausführlich beschrieben. |
| Alternativ kann natürlich auch jedes andere Servo des Typs FUT (z.B. Conrad Best.Nr. 228769 - siehe Abbildung - oder 225508) verwendet werden.
Ein Stahldraht muss jedoch separat gekauft und geformt werden. Auch der Befestigungsbügel (z.B. aus 12mm Lochband) muss selbst gefertigt werden. |
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Die Ansteuerplatinen
Die Ansteuerplatinen sind in verschiedenen Ausführungen, zum Teil auch als Bausätze, erhältlich.
Angeboten werden Steuerungen für den reinen Digitalbetrieb DCC, MM oder Selectrix, Kombiplatinen für analog und digital, sowie eine Steuerung für den reinen Analogbetrieb.
Eine Übersicht der Produktpalette erhalten Sie auf der Homepage der Fa. MBTronik.
Circa 2 ms nach dem Erreichen einer Endlage wird jeweils ein Relais (außer beim WA4A-MINI) mit Umschaltkontakten eingeschaltet.
Hierüber kann die Herzstückpolarisierung gesteuert oder andere Funktionen ausgelöst werden.
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Die nebenstehende Abbildung zeigt einen selbst gelöteten Bausatz des Modells WA4A-MINI.
Die Platine ist ca. 5x5 cm groß und besitzt keine Relais.
Der Zusammenbau ist gut beschrieben und mit etwas Übung in weniger als 15 Minuten erledigt.
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Aufbau und Test
Es gibt mehrere Gründe, den Flüsterantrieb zunächst in einem losen Aufbau zu testen:
- man hat noch nie einen Flüsterantrieb verwendet
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=> es sollten alle Einstellmöglichkeiten mal ausprobiert werden um die Funktionsweise richtig zu verstehen |
- man hat einen Bausatz gekauft
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=> es sollte getestet werden, ob die Schaltung funktioniert |
- der werksseitig vorprogrammierte Stellweg ist viel größer als der Erforderliche
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=> er sollte vor dem Einbau auf die Bedürfnisse minimiert werden |
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Der lose Aufbau:
Alles zusammenstecken ohne die Bauteile fest zu montieren. |
| Den Stellhebel senkrecht zur späteren Montagerichtung am Servo aufstecken und mit der Sicherungsschraube fixieren. |
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Einige Beispiele:
Nach dem Einschalten der Betriebsspannung zuckt der Servo einmal kurz. Dies ist aber nicht weiter tragisch ...
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Einschalt-Zuckung
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Der Servo fährt nach dem Einschalten der Betriebsspannung in seine Grundstellung,
sofern nur das Programmiergerät angeschlossen ist oder nur ein Umschaltimpuls zur Ansteuerung verwendet wird ...
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Grundstellung nach Einschalten der Betriebsspannung
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... oder als
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Die werksseitig vorgegebene Stellung der Endlagen kann geprüft werden.
Ist der Stellweg viel größer als der tatsächliche Stellweg der Weichenzunge des verwendeten Gleissystems,
so empfiehlt es sich, den vorprogrammierten Stellweg zu korrigieren.
Andernfalls kann es zu Problemen bei der Justierung nach dem Einbau des Servos geben -
er drückt ggf. gegen eine oder beide Endlagen der Weichenzunge ohne seine Endstellung zu erreichen,
wird dadurch mechanisch stark beansprucht und kann schlimmstenfalls gar nicht justiert werden.
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Test der werksseitigen Endlagenstellung
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... oder als
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(126 KB) |
Die werksseitig eingestellte Laufgeschwindigkeit kann schon im Probeaufbau reduziert werden, wenn gewünscht.
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Test der werksseitigen Laufgeschwindigkeit
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Einbaubeispiel "Unterflur-Weichenantrieb" mit einem WA4A-MINI
Nachdem nun die einzelnen Komponenten des Flüsterantriebes vorgestellt wurden, kann es an den Einbau des Flüsterantriebes gehen.
Der Einbau erfolgte für Peco-Code55-Weichen (Spur N) und sollte problemlos auf andere Gleissysteme baugrößenunabhängig übertragen werden.
Schritt 1
Sofern die Weiche über einen Mechanismus verfügt, der die Weichenzunge in ihrer Endlage hält, so ist dieser zu entfernen.
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Im Fall der Peco-Code55-Weiche sorgt ein kleiner Stahldraht für eine Arretierung der Weichenzungen in ihrer Endlage.
Die Abdeckung vor der Stellschwelle muss abgenommen und die Felder mit einer kleinen Zange vorsichtig herausgezogen werden. |
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Die Weichenzunge sollte sich jetzt leicht hin und her bewegen lassen. |
Schritt 2
Nachdem die Lage der Weiche auf der Gleistrasse ermittelt wurde, wird im Bereich der Stellschwelle, wo der Stelldraht hindurchgeführt wird, ein ausreichend großes Loch gebohrt.
Die Größe des Lochs ist Abhängig von der Dicke des Trassenbretts und des zu überwindenden Stellweges.
Testen Sie zunächst an einem Reststück Holz, mit welcher Bohrung Sie auskommen.
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Anstelle einer größeren Bohrung kann man auch schmalere Langlöcher setzen. Hauptsache, das Langloch verläuft in die gleiche Richtung, wie die Stellschwelle.
Die Peco-Code55-Weichen bieten an beiden Seiten der Stellschwelle die Option, den Stelldraht hindurchzuführen. Aus diesem Grund wurden pro Weiche zwei Langlöcher gebohrt.
Hierdurch behält man sich seine Flexibilität bei der Montage der Antriebe. |
Schritt 3
Dieser Arbeitsschritt ist nur erforderlich, wenn auf einen alternativen Servo zurückgegriffen wird, der nicht über das geeignete Montagematerial verfügt.
In diesem Fall wurde der schon genannte und abgebildete Conrad-Servo gewählt und wie nachfolgend beschrieben für die Montage vorbereitet.
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a) |
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Stellhebel modifizieren |
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Der Stellhebel wird an einer Seite gekürzt. Nur das erste Loch wird für die Stahldrahtfixierung belassen.
Der Kunststoff kann mit einem Cuttermesser oder einer kleinen Säge bearbeitet werden. |
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b) |
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Stelldraht formen |
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Der Stelldraht wird am besten vorgebogen, damit die Montage am Stellhebel einfacher ist.
X ist abhängig von der Stärke des Trassenbrettes. |
Stahldraht, z.B. 0,8 mm stark, ist i.d.R. im Modellbaugeschäft erhältlich. |
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c) |
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Stelldraht an Stellhebel |
Den vorgebogenen Stelldraht mit dem "geraden Ende" durch das Loch am Ende des Stellhebels führen.
Das gebogene "U" wie in Abbildung 1 positionieren und den Draht mit einer Zange Richtung Servoachse biegen. |
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Den Draht rechtzeitig durch das einzelne Loch auf der anderen Seite des Stellhebels, siehe Abbildung 2 (a+b), führen und andrücken.
Dann den Draht wieder in Richtung der "gedachten verlängerten" Stellhebel-Achse biegen. |
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c) |
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Fertigung eines Befestigungsbügels |
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Für den Bügel wurde 12mm breites Lochband (im Baumarkt erhältlich) entsprechend der Skizze zurechtgebogen.
Zur Befestigung können z.B. Blechschrauben verwendet werden. |
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Schritt 4
| Der Servo wird mittels Doppelklebeband in geeigneter Position fixiert. |
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Eine erste Stellprobe in dieser "provisorischen Befestigung" zeigt, ob noch eine Korrektur vorgenommen werden muss. |
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Es ist darauf zu achten, dass der Stelldraht ausreichen Platz in der Bohrung hat.
Die Bewegungsrichtung des Stelldrahtes muss in der gleichen Richtung wie der Stellweg der Stellschwelle liegen. |
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Anschließend wird der Servo mit dem Befestigungsbügel endgültig fixiert. |
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Schritt 5
| In der Nähe des Servos wird die Platine befestigt.
Sollten die Platzverhältnisse so beengt sein, dass das Servokabel nicht lang genug ist, so kann es auch verlängert werden. |
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Schritt 6
| Da die Platine WA4A-MINI keine Relais aufweist, um eine Herzstückpolarisierung anzuschließen, wird ein Umschalter (z.B. Conrad Best.Nr. 709450) montiert. |
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Die Ausrichtung muss so erfolgen, dass der Schaltvorgang in der Mittellage der Weichenzunge ausgelöst wird, damit kein Kurzschluß verursacht wird. |
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Die Montage erfolgt in der Regel neben dem Servo. Für die Befestigung werden Holzschrauben z.B. 2 x 12 mm benötigt. |
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Befindet sich der Stellhebel des Servos direkt an einem Seitenbrett, so kann der Umschalter auch an dem vertikalen Brett montiert werden. |
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| Und so sieht es dann aus, wenn mehrere Antriebe unter einer Weichenstraße installiert wurden... |
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Justierung
Nach der Montage erfolgt die Justierung des Flüsterantriebes mit Hilfe des Programmiergerätes.
Die Vorgehensweis ist in der zum Antrieb beiligenden Betriebsanleitung ausführlich beschrieben.
Als erstes werden beide Endlagen der Weichenzunge sorfältig bestimmt.
Danach kann die Stellgeschwindigkeit nach Wunsch eingestellt werden:
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Stellgeschwindigkeit Werkseinstellung
(95 KB, wmv-Format) |
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... oder als
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(82 KB) |
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Stellgeschwindigkeit verringern
(345 KB, wmv-Format) |
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... oder als
Download: |
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(302 KB) |
Hinweis: Die Geschwindigkeit im Film wurde ohne weitere Untersetzung verringert - es geht also noch langsammer!
Anschließend sollten nochmal die Endlagen kontrolliert werden. Dabei kann auch gleich kontrolliert werden, ob der Umschalter richtig justiert ist.
Zur Erinnerung: Er muss ungefähr in der Mittellage der Weichenzunge schalten um keinen Kurzschluß zu verursachen.
Wem das zu unsicher ist kann auch einen Umschalter je Endlage montieren.
Anregungen
[Stromverbrauch]
[Verdrahtung]
[Taster oder Schalter]
Stromverbrauch
Verwendet man eine Platine mit Relais, z.B. für die Herzstückpolarisierung, so ist zu beachten, dass immer (außer beim Stellvorgang) ein Relais angezogen ist und somit Strom verbraucht.
Die Stromaufnahme eines Relais beläuft sich auf ca. 80 mAh.
Dies bedeutet, dass für den Betrieb von ein Dutzend Flüsterantriebe grob gerechnet eine Stromquelle von ca. 1 Ampere benötigt wird.
Ein Rechenbeispiel:
11 Antriebe befinden in der Endlage, Einer stellt sich gerade um.
Grob gerechnet wird also 11 x 80 mAh + 1 x 100-200 mAh, je nach Servo und "Kraftaufwand beim Stellen", benötigt. Also ca. 880 mAh + ca. 120 mAh = ca. 1 Ampere.
Am besten ist sowieso, den Stromverbrauch mal nachzumessen. Dann kann man sicher sein, dass das Netzteil nicht dauerhaft an seiner Leistungsgrenze arbeitet.
Einfache Meßgeräte sind schon für unter 10 Euro erhältlich.
Es ist also auf die richtige Dimensionierung der Stromversorgung zu achten.
Alternativ zu leistungsstarken Netzteilen können auch mehrere kleine Netzteile eingesetzt werden,
da die Betriebsspannung unabhängig vom Stromkreis für den Umschaltkontakt beschaltet werden kann.
Eine Aufteilung in mehrere Stromkreise für die Betriebsspannung ist dann erforderlich.
Verdrahtung
Der Antrieb wird mittels Umschaltimpuls (Taster) oder Dauerstrom (Schalter) geschaltet.
Bei der Verdrahtung vom Antrieb zum Stellpult kann man gegebenfalls einige Kabel einsparen, je nach Betriebsart analg oder digital.
| Beim Analogbetrieb wird als Stromquelle eine Wechselspannung gewählt |
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| und die Verdrahtung gemäß der nebenstenden Abbildungen aufgebaut |
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Für die digitale Ansteuerung mit der Modellbahnsteuerung per Computer erfolgt die Verdrahtung wie folgt:
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oder |
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Die Betriebsspannung sollte entweder am NT1, sofern noch ausreichend Leistung zur Verfügung steht,
oder an eine separate Spannungsversorgung bis max. 18 Volt erfolgen.
Taster oder Schalter
Diese Frage muss sich jeder Modellbahner selbst beantworten. Hier kommt es - wie so oft - auf die individuellen Anforderungen an.
Die Verwendung von Umschaltern hat den Vorteil, dass der Antrieb nach dem Einschalten der Betriebsspannung seine richtige Position (siehe oben => Grundstellung nach dem Einschalten) einnimmt.
Je nach Situation kann dies Betriebstechnisch von erheblicher Bedeutung sein.
Zudem ermöglicht ein Umschalter die optische Anzeige der Weichenstellung. Zum einen durch den Stellhebel des Schalters, oder optional noch durch eine Anzeige via LED.
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