Wisselaandrijving met servo 2.0 - deel 1

Wat nu, alweer een ontwerp voor een wisselaandrijving met een servo? Dat kennen we nu wel. Ja, dat mag dan waar zijn, er is altijd ruimte voor een origineel idee. Wij zijn van mening dat dit een ontwerp is dat wat toe voegt aan het aanbod.

En die 2.0, dat slaat op het feit dat ons eerste idee toch niet was wat we er van hadden gehoopt. Voortschrijdend inzicht heet zo iets met een mooi woord. Waarmee we tevens ook aangeven dat we niet zomaar iets hebben bedacht.

Het uitgangspunt was een makkelijk (na) te bouwen aandrijving, zonder al te veel kosten. En dan ook nog liefst zo bedrijfszeker mogelijk, gemakkelijk te installeren en te configureren.

Uitgangspunten

1 - De huidige, onbevredigende situatie

Uiteindelijk ligt aan dit ontwerp, zo als bij zoveel ontwerpen, de onvrede met een bestaande situatie ten grondslag. In ons geval de gebruikte methode van montage op een stalen beugeltje met daarbij een opzetstuk, waar micro-schakelaars op gemonteerd kunnen worden. Deze micro-schakelaars zijn bedoeld om b.v. een puntstuk te polariseren

Deze kunnen middels schroefjes/moertjes op dat opzetstuk heen en weer verplaatst worden. De positie dient, met een hoop kunst en vliegwerk, zodanig bepaald te worden dat wanneer de arm van de servo de gewenste stand heeft bereikt het contact geschakeld wordt.

We gaan hier niet in op de herkomst, maar menig modelspoorder zal zich een dergelijke constructie kunnen schetsen. Op het internet zijn talloze varianten op dit ontwerp te vinden en we gaan er dan hier ook niet dieper op in.

Wisselaandrijving met servo 2.0 - deel 2

Wat nu, alweer een ontwerp voor een wisselaandrijving met een servo? Dat kennen we nu wel. Ja, dat mag dan waar zijn, er is altijd ruimte voor een origineel idee. Wij zijn van mening dat dit een ontwerp is dat wat toe voegt aan het aanbod.

En die 2.0, dat slaat op het feit dat ons eerste idee toch niet was wat we er van hadden gehoopt. Voortschrijdend inzicht heet zo iets met een mooi woord. Waarmee we tevens ook aangeven dat we niet zomaar iets hebben bedacht.

Het uitgangspunt was een makkelijk (na) te bouwen aandrijving, zonder al te veel kosten. En dan ook nog liefst zo bedrijfszeker mogelijk, gemakkelijk te installeren en te configureren.

3D printen

Eenvoudiger printen

Het blok, bedoeld om de servo aan te monteren, uit het eerste ontwerp is te lastig te produceren en de integreerde contacten uiteindelijk te bewerkelijk. Tijd om na te denken hoe dit beter kan. Als we uitgaan van een ontwerp met alleen gaten of uitsparingen en uitstulpingen in de verticale richting, kunnen we volstaan zonder steunenmateriaal te gebruiken tijdens het 3D printen.

Het oude ontwerp had een een verticaal geplaatste servo. Willen we dit in het nieuwe ontwerp ook gaan doen, dan moeten we op een of andere manier iets bedenken om een verticaal deel aan een horizontaal deel als de modelbaan vast te maken.

Wisselaandrijving met servo 2.0 - deel 3

Wat nu, alweer een ontwerp voor een wisselaandrijving met een servo? Dat kennen we nu wel. Ja, dat mag dan waar zijn, er is altijd ruimte voor een origineel idee. Wij zijn van mening dat dit een ontwerp is dat wat toe voegt aan het aanbod.

En die 2.0, dat slaat op het feit dat ons eerste idee toch niet was wat we er van hadden gehoopt. Voortschrijdend inzicht heet zo iets met een mooi woord. Waarmee we tevens ook aangeven dat we niet zomaar iets hebben bedacht.

Het uitgangspunt was een makkelijk (na) te bouwen aandrijving, zonder al te veel kosten. En dan ook nog liefst zo bedrijfszeker mogelijk, gemakkelijk te installeren en te configureren.

Micro-schakelaars - 1

Micro-schakelaar perikelen

In het voorgaande deel hebben we de bevestiging van de servo behandeld. Tijd om de micro-schakelaars te behandelen, die gebruikt worden om – in de meeste gevallen althans – het hartstuk van het wissel van spanning te voorzien. Uiteraard alleen wanneer het wissel een metalen hartstuk heeft uiteraard.

Afhankelijk van de situatie dienen de micro-schakelaars zodanig geplaatst te zijn, dat wanneer de wisseltongen netjes aanliggen, het hartstuk van de juiste spanning wordt voorzien. Hiervoor moet een micro-schakelaar op de juiste positie gemonteerd worden, zodat deze door de arm van de servo bekrachtigd kan worden.

Het oude systeem waarvan we bij het begin van deze serie over praatten, had voor de bevestiging een subframe waarop de micro-schakelaars gemonteerd worden. Dit gebeurt met twee schroefjes en moertjes, die door twee horizontale sleufgaten gaan, voor de zijwaartse positiebepaling. Het subframe komt met schroefjes door verticale sleufgaten, zodat de micro-schakelaars hoger of lager gezet kunnen worden.

Dit subframe zit dan ook nog eens met afstandbusjes op het hoofdframe. Deze gehele constructie maakt het afstellen van de micro-schakelaars een uitermate lastige, tijdrovende en vooral onbetrouwbare oplossing. Zeker als de slag van de servo ook nog eens beperkt is tot enkele graden. Al met al redenen om te kijken of het anders kan.

Wisselaandrijving met servo 2.0 - deel 4

Wat nu, alweer een ontwerp voor een wisselaandrijving met een servo? Dat kennen we nu wel. Ja, dat mag dan waar zijn, er is altijd ruimte voor een origineel idee. Wij zijn van mening dat dit een ontwerp is dat wat toe voegt aan het aanbod.

En die 2.0, dat slaat op het feit dat ons eerste idee toch niet was wat we er van hadden gehoopt. Voortschrijdend inzicht heet zo iets met een mooi woord. Waarmee we tevens ook aangeven dat we niet zomaar iets hebben bedacht.

Het uitgangspunt was een makkelijk (na) te bouwen aandrijving, zonder al te veel kosten. En dan ook nog liefst zo bedrijfszeker mogelijk, gemakkelijk te installeren en te configureren.

Micro-schakelaars - 2

Werking bekrachtiging micro-schakelaars en positionering

Tijd om te kijken hoe de bekrachtiging van de micro-schakelaar in de praktijk er uit ziet. Dat doen we aan de hand van de animatie hieronder. Afgebeeld is de gemonteerde servo met de eerder besproken montage-"vishaak" voor de micro-schakelaars.

Deze "vishaak" is zodanig geconstrueerd, dat deze zowel links als rechts gebruikt kan worden. Het moet nu ook duidelijk zijn, waar de twee gaten in het basis frame en de sleufgaten in de "vishaak" voor dienen. Deze worden gebruikt om de micro-schakelaar te positioneren en vast te zetten.

Wisselaandrijving met servo 2.0 - deel 5

Wat nu, alweer een ontwerp voor een wisselaandrijving met een servo? Dat kennen we nu wel. Ja, dat mag dan waar zijn, er is altijd ruimte voor een origineel idee. Wij zijn van mening dat dit een ontwerp is dat wat toe voegt aan het aanbod.

En die 2.0, dat slaat op het feit dat ons eerste idee toch niet was wat we er van hadden gehoopt. Voortschrijdend inzicht heet zo iets met een mooi woord. Waarmee we tevens ook aangeven dat we niet zomaar iets hebben bedacht.

Het uitgangspunt was een makkelijk (na) te bouwen aandrijving, zonder al te veel kosten. En dan ook nog liefst zo bedrijfszeker mogelijk, gemakkelijk te installeren en te configureren.

Stelmechanisme

Doel van het stelmechanisme

We zijn nu toe aan de bespreking van het stelmechanisme. Zeker een belangrijk onderdeel, zo niet het belangrijkste onderdeel. Want zonder het stelmechanisme kunnen we de wisseltongen niet stellen. En dat is tenslotte het doel van deze wisselaandrijving.

De opdracht van het stelmechanisme is om de tongen van een wissel netjes aan te leggen in de gewenste stand. Dit dient met voldoende kracht worden gedaan, zodat de tongen ook op hun plaats blijven als er over gereden wordt.

Tevens is het wel handig dat wanneer het wissel in de verkeerde stand wordt bereden, de tongen enigszins meegeven. Dat wil zeggen dat het wissel kan worden open gereden. Hoewel vaak niet gewenst, voorkomt het toch ook het ontsporen van het rijdend materieel.

Al met al is dat een reden dat de steldraad veelal uit verenstaal bestaat. In ontwerp gebruiken we rond 0,8 mm verenstaal. Dit is een compromis tussen stijfheid, buigzaamheid en veerkracht die goed bevalt in de praktijk. Bovendien zijn de kosten laag, zo'n € 0,60 per meter en is het makkelijk verkrijgbaar.

Wisselaandrijving met servo 2.0 - deel 6

Wat nu, alweer een ontwerp voor een wisselaandrijving met een servo? Dat kennen we nu wel. Ja, dat mag dan waar zijn, er is altijd ruimte voor een origineel idee. Wij zijn van mening dat dit een ontwerp is dat wat toe voegt aan het aanbod.

En die 2.0, dat slaat op het feit dat ons eerste idee toch niet was wat we er van hadden gehoopt. Voortschrijdend inzicht heet zo iets met een mooi woord. Waarmee we tevens ook aangeven dat we niet zomaar iets hebben bedacht.

Het uitgangspunt was een makkelijk (na) te bouwen aandrijving, zonder al te veel kosten. En dan ook nog liefst zo bedrijfszeker mogelijk, gemakkelijk te installeren en te configureren.

Het sluitstuk van deze serie

De laatste onderdelen

We sluiten deze serie af met de bespreking van de connector plaat (en nog een paar kleine details). Voorlopig althans, want we hebben de praktijk nog niet behandeld. Dat zal in een later stadium gebeuren, aan de hand van een bouw en installatie verslag. We verwachten in het tweede kwartaal van 2020 hierover de eerste artikelen te kunnen plaatsen.

De connector plaat

Toch is de kop van dit deel van de serie wel gekozen, want de connector plaat is min of meer te beschouwen als een afsluitend onderdeel van de wisselaandrijving. Het doel van deze plaat is, zoals de naam al suggereert, bedoeld om verbindingen te maken. Het vereenvoudigd namelijk het aansluiten van een hartstuk en is ook nog eens een bescherming voor de aandrijving.

Het is ook mogelijk deze connector plaat weg te laten. Maar met deze wordt het aansluiten van de micro-schakelaar er beslist eenvoudiger op. Zeker als we dit onder onze baan liggend willen uitvoeren. Geen gefröbel met de minieme contacten van de micro-schakelaars. Maar drie stevige soldeerlippen met een oog, die niet beweegbaar zijn.

Al met al is dat een reden dat de steldraad veelal uit verenstaal bestaat. In ontwerp gebruiken we rond 0,8 mm verenstaal. Dit is een compromis tussen stijfheid, buigzaamheid en veerkracht die goed bevalt in de praktijk. Bovendien zijn de kosten laag, zo'n € 0,60 per meter en is het makkelijk verkrijgbaar.