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Antriebe für Tore, Segmentdrehbühnen u.a.

Grischan

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Wärend gestern Abend eine Segmentdrehbühnenplatine im Ätzbad vor sich hin blubberte hab ich mir mal weiter Gedanken um den Antrieb gemacht. Es kam ja der Vorschlag (D.Thieme?) einen Servo zu benutzen. Also hab ich erst mal so einen billigen Conrad-Servo an den FZ1 gehängt um die Stellzeit zu Messen. Vorher im Getriebe noch die Rastnase der Wegbegrenzung entfernt, damit er frei drehen kann. Ergebnis: bei 3V (weniger ging nicht) braucht er 3 sekunden. Da würde eine Hebelbewegung von 30° aber bedenklich schnell ausfallen. Klar kann man die Spannung weiter senken, oder man könnte das ding digital ansteuern. Aber mir ist noch eine vie bessere Idee gekommen: Prinzip Stangenantrieb bei Dampfloks nur entgegengesetzt.
Der servoarm greift in einen geschlitzten Hebel und lenkt diesen bei einer Drehung genau um seinen Drehkreisdurchmesser aus. Damit kann man auch die Wegbegrenzung sehr einfach lösen. Wenn man den servo zu weit dreht, bewegt sich der angetriebene Hebel wieder zurück. Die Ausschlagweite des großen Hebels ist von der Länge des Servoarms und der Entfernung des Hebeldrehpunktes abhängig. So kann man das ganze auch gut justieren. Und die Servogeschwindigkeit ist auch nicht mehr so schlimm, da eine komplette Servodrehung nur eine Bewegung der Hebels zwischen seinen Umkehrpunkten bewirkt. Im Anhang noch mal eine kleine Skizze. (noch was: zur Ansteuerung des Servos braucht man keine spezielle Elektronik. Einfach Servo aufschrauben und Strom an die dicken Motoranschlußkontakte)
 

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Hi Grischan,
Dieses Getriebe nennt man 'schwingende Kurbelschleife'.
Es wurde früher zum Antrieb von Stoßmaschinen verwendet, wobei man die Eigenart dieses Getriebes nutzte, daß die hin- und hergehende Bewegung am freien Ende des Hebelarmes in beide Richtungen unterschiedlich schnell stattfindet. Die Bühne wird sich also bei konstanter Motordrehzahl z.B. schneller von A nach B bewegen als von B nach A.
Günstiger wäre hier sicher der klassische Kurbelantrieb mit dem Servohorn als Kurbel und einem Pleuel zum beweglichen Bühnenende, der zwischen den 'Fahrtrichtungen' der Bühne keinen Unterschied macht.
 
HI Grishan,

ich bin gerade dabei, Plaene fuer meinen Kran und Lokschuppentore zu machen. Da ich als Weichenantriebe die guten Fulgurex benutzen, wollte ich aehnliches auch mit den Toren und dem Kran machen.

Ausserdem kann man die Endabschaltung wahrscheinlich ganz gut nutzen!!

Viel Spass beim tuefteln,

Enrico.
 
Hallo Stardampf, das ich da ein "Fahrrad" noch mal erfunden hab war mir schon klar, ich großartiger Maschinenbauer :freude: Das die Bewegung am kürzeren Hebel schneller wird war mir auch klar und stört mich nicht. Man soll ja eigentlich "hin und her"-steuern und nicht über die Endlage hinausfahren. Aber so ist gesichert, das man nicht ("im Suff" - wie E-Fan schrob) gegen die Wand fährt.
Die bewegliche Seite der Bühne anzulenken ist nicht so gut, der Antrieb soll ja versteckt sein und so hab ich nur die Drehachse.
@Knudderlfisch: an nen Weichenantrieb hab ich auch schon gedacht, aber der Servo hat die bestechende Eigenschaft nur 5€ zu kosten!

ach Stardampf, hab ganz vergessen "Danke" zu sagen, jetzt weiß ich wenigstens wie meine Erfindung heißt ;)
 
Auf der Messe in L war auch MBTronik (.de), habe recht lange mit ihm geredet. Er stellt Weichenantriebsbausteine für Servos (Digital + Analog) her.

Er will demnächst auch eine möglichkeit haben, dass sich ein Servo so weit bewegt wie man einen regler dreht.

Kannst ja auf der Webseite mal schauen.

Auch die Weichenansteuerng war sehr interessant.

PS:

Gab es nicht auch mal draht der länger/kürzer wird wenn man Strom drauf jagt??? Könnte ja auch gehen??

Stofffuchs
 
Stofffuchs schrieb:
PS:

Gab es nicht auch mal draht der länger/kürzer wird wenn man Strom drauf jagt??? Könnte ja auch gehen??

Stofffuchs
Zum Vergrößern anklicken....

Du meinst bestimmt Memory-Draht.
Zu diesen Thema gab es in einer MoBa-Zeitschrift einen Bericht.
Wenn ich Zeit habe kann ich ihn ja mal suchen.
 
Ja aber mit Memorydraht die Bühne zu bewegen halte ich für aussichtslos, die Kraft dürfte nicht reichen.
MBTronik kenn ich. Ist interessant, aber ich warte da auf E-Fans Lösung, da geht mehr ab. Na ich könnte ja auch meine Funkfernsteuerung nehmen um den Servo zu steuern. Is aber wohl dann doch etwas übertrieben.
 
Das "Problem" bei dem Memorydraht ist die schwer kontrollierbare Verkürzung (wieweit er sicht zusammenzieht).
Wenn der Draht eine Bestimmte Temperatur überschreitet, dann zieht er sich auf das minimal mögliche Zusammen. Wenn man den Draht mit kurzen Stromimpulsen versorgt, könnte man vielleicht die Länge kontrollieren. Das dürfte allerdings sehr aufwendig sein, weil dazu immer die Momentane Länge des Drahtes erfasst werden muss.
 
In der Simulation funktioniert sowohl die "althergebrachte" analoge Variante (je ein Kabel vom Schaltpult für einen Servo) sowie die mit DCC-Decoder schon. Die Stellpositionen/geschwindigkeiten können mit einem kleinen Programmiergerät, das aus 4 Tasten und ein paar LED's besteht, für jeden Servo (4 pro Controller) einzeln eingestellt und abgespeichert werden.
Ich bin derzeit dabei mich mit den ganzen CE-Normen (besonders Elektromagnetische Verträglichkeit) herumzuschlagen und eine entsprechende Platine zu entwickeln, auf der die Bauteile Platz finden. Die müssen bestimmten Normen entsprechen, auch wenn ich sie nicht gewerblich weitergebe.
Wenn ich endlich nen Prototypen zusammen habe, werd ich die Schaltung bei CJ85 erst auf Herz und Nieren prüfen lassen, bevor ich sie für "den Rest der Welt" zur Verfügung stelle.
 
Eine andere Möglichkeit, zumindest für Tore usw. besteht aus dem Antrieb der Optiken für CD-ROM Laufwerke. Jedes Laufwerk hat seine eigene Mechanik (entweder Schrittmotor mit direkt angetriebener Welle oder ein Kollektormotor mit Zahnradgetriebe). Für den Torantrieb ist die Variante mit Zahnradgetriebe am besten geeignet. Das einzig komplizierte Besteht aus dem Ausbau der Mechanik, da diese meißt in einer kompakten Metallplatte verankert ist.
Da dieser Antrieb, wegen der ursprünglichen Verwendung, exakt gearbeitet ist, eignet er sich ebenso als Antrieb für Schiebebühnen.
 
@petrini1

:welcome:

Muss ich dann so viele CD-Rom-Laufwerke kaufen bis ich eines habe, das mit Zahnriemen/radgetriebe ausgerüstet ist? :gruebel: :D
Hast schon recht was die Genauigkeit angeht! :ja: Aber nicht jeder hat ein defektes Laufwerk zu hause oder wüsste wo er nach solchen Antrieben suchen könnte und viel wichtiger - wie er sie (bei Schrittmotoren) ansteuern muss.
 
@ E-Fan

richtig, ich habe schon viele Laufwerke :machkaput . Dabei ist mir aufgefallen, daß vor allem die neueren Typen mit Kollektormotoren und Zahnraduntersetzung ausgerüstet sind. Kleiner Tip für die Beschaffung von Laufwerken - mal beim Computerladen um die Ecke nach defekten Geräten fragen.

Ich habe vor längerer Zeit mal eine Schaltung entworfen, mit der Schrittmotoren angesteuert werden können. Dabei geht der Antrieb nur zwischen zwei Punkten hin- und her, also ideal für Segmentdrehscheiben (Ich habe leider nur den Antrieb und keine passende Drehscheibe dazu). Allerdings ist die Platine relativ groß, da ich nur Bauteile aus der Bastelkiste (Standard-CMOS und MOSFET) verwendet habe.
 
Hab am Wochenende mal mit dem 5Euro - Conradbilligservo experimentiert. Also zum Antrieb der Drehbühne ist er vollkommen ungeeignet. Um auf eine angemessen langsame Drehgeschwindigkeit zu kommen hab ich ihn versucht mit dem FZ1 zu regeln, Aber das Getriebe ist total hakelig und durch das hohe Losbrechmoment ist keine vernünftige Steuerung möglich. Dann hab ich einen Lenz 103FX angeklemmt und das ganze digital probiert. Es wird etwas besser, aber immer noch unbefriedigend. Ich geh heute in den Conrad und hol mir so ein Bastelgetriebe, das läßt sich bis über 1:1000 untersetzen. Dann werd ich weiter berichten.

Als Stellmotor für Weichen ist der Servo sicher trotzdem geeignet, Kraft hat er ja.
 
Haste den Servo so gelassen wie er verkauft wird, oder ist es der "ausgeschlachtete" von dem Du mal erzählt hast?
Der Servo der an meinem Experimentierboard angeschlossen ist läuft so langsam hin und her, das ich glatt nen Kaffe trinken gehen könnte.
Hol Dir mal den Servotester bei Conrad oder ELV, und probiers noch mal mit einem unveränderten Servo aus. Ich bin der Meinung, das Du sehr erstaunt sein wirst!
 
Hab einfach Strom an den Motor gelötet. Aber bei digitalansteuerung passiert doch das gleiche wie bei der Servoelektronik -> PWM. Er dreht auch schön langsam, aber das reicht noch nicht! Ich brauch bei der segmentbühne ein Winkelgeschw. von ~ 3°/s wenn ich die Gleisabgänge sauber treffen will. Zur genauen justage besser noch weniger. Eine Umdrehung pro Minute sind schon 6°/s nur mal so zum Vergleich. Und das relativ hohe Losbrechmoment bewirkt das er kein sauberes justieren auf den Gleisabgang zuläßt. Montier mal auf den Servo einen 10cm langen arm und versuche auf nen halben mm zu justieren.
Als ich ihn das erste mal so drehen sah, dachte ich auch: oh man, prima! die ernüchterung kam mit langem Arm. :naja:
 
Der Motor wird nur eingeschaltet und wenn die Soll-Position erreicht ist wieder ausgeschaltet. Da ist nix mit PWM oder ähnlichem.
Die maximale Auflösung, die ich derzeit hinbekomme liegt bei 0,072° (auf 100mm Hebel sind das 0,13mm Stellweg) oder anders ausgedrückt 3,6°/s. Wenn ich nen anderen µC nehme kann ich die Werte auf maximal 0.045° (auf 100mm Hebel sind das 0,079mm Stellweg und 2,25°/s) erhöhen. Dann bin ich voerst am Ende der Fahnenstange angekommen.
Um die Genauigkeit ausnutzen zu können, würde ich allerdings für Segemntdrehscheiben teurere Servos empfehlen, weil sie weniger Spiel im Getriebe aufweisen.
Das Bastelgetriebe dürfte allerdings auch ne gute Alternative sein. (geringes Spiel vorrausgesetzt)
 
Oh stimmt, da hab ich danebengehauen. Das mit PWM war ja bei den RC-Motorreglern, die funktionieren genau wie digital. Wie wird die Stellung eigentlich ermittelt? Ist das ne Reglung mit Rückmeldung, oder wird eine definierte Winkelgeschw. angenommen?
 
Da ist ein richtiger Regelkreis drinn, der von Aussen gesteuert wird.
An den Getriebeausgang ist neben dem Steuerruder ein Poti angeflanscht über das die Steuerelektronik die Ist-Position des Ruders mit der Soll-Position, die das Steuersignal vorgibt, abgleicht.
Das passiert -glaube ich- abhängig von der Frequenz des Steuersignals bei konventionellen Servos rund 50 mal pro Sekunde.
Anders wäre es auch gar nicht möglich definierte Positionen zu halten, obwohl von aussen Kräfte einwirken.
 
Das Poti ist dann im Kreis ohne Anschlag drehbar? Ich hab es nicht ausgebaut, aber die Getriebesperre entfernt. Vielleicht sollte ich noch man genauer gucken und den Überflüssigen Kram ausbauen, dann läuft er sicher leichter!
 
Nein.
Der Anschlag im Gehäuse soll das Poti vor Beschädingungen schützen. Deswegen ist der Stellwinkel auch auf rund 180° begrenzt.
 
Oha, dann kommt der Hakler beim Drehen sicher vom Poti :naja: wenn es über die Schwelle stolpert :eek: Da weiß ich was ich heut zu tun hab. Zu schnell isser trotzdem
 
Der Frust ging weiter

So gestern im Conrad Geld gelassen und so ein "Spielgetriebe" gekauft. Aber zu erst mal das Poti aus dem Servo entfernt. Wie er trotz Poti frei drehen konnte ist mir ein Rätsel. Jetzt läuft er wenigstens richtig rund, aber für die Drehscheibe immer noch zu schnell, auch mit Dekoder.

Das Spielgetriebe ist schnell zusammengbaut, Übersetzung 1250:1 oder so. Ich hatte schon mal so eins und beim Test ist mir dann eingefallen, warum ich es nicht mehr finden konnte. Ich habs bestimmt in den Müll geworfen! Es quietscht, eiert, ruckelt und hakelt erbärmlich - ein Fehlkauf. Außerdem ist es auch zu schnell, da der Motor auf 6000U/min bei 3V !!! ausgelegt ist. Ich könnte zwar noch einen 12V-Typen einsetzen, hab aber keine Lust mehr :naja:

Da war ich erst mal gefrustet und hab zu meiner seelischen beruhigung ein paar geätzte Weichenantriebskästen gefaltet und gelötet - das beruhigt die Nerven!.

Aber der Antrieb ging mir nicht aus dem Schädel. Petrini hat mir dann den Denkanstoß gegeben. Linearantrieb, da war doch was, klar!!! So ein Ding kann man doch ganz simpel selber bauen. Hab ich auch schon gemacht, bei meinem Kran der Antrieb zum Wippen des Auslegers. Einfach eine Gewindestange und darauf eine Mutter. Wenn man die Gewindestange dreht schiebt es die Mutter vor oder zurück, wenn man dafür sorgt das sie sich nicht drehen kann. Alles weitere schnell gezeichnet, ein paar Berechnungen, heut geht es weiter. Wenn ich mit 120U/min (bei 12V) auf die Stange gehe, komme ich auf ~2mm/s Vorschub und das bis auf 0 regelbar! Die Odysse geht weiter. Berichte folgen. :ja:
 
Servos für Schuppentore ?

Hallo zusammen,
ich habe eine Drehscheibe von Flm und den Auhagen-Ringlokschuppen im Bw.
Die Toröffnungs- und -schließmechanik von Auhagen wurde nicht im Lokschuppen eingebaut.
Da ich aber nun die Tore öffnen und schließen möchte, überlege ich, ob man dazu Servoantriebe einbauen könnte.
Leider bin ich nicht so technisch begabt, daß ich dies so ohne Eure Hilfe bewerkstelligen kann; außerdem habe ich keinen Katalog von Conrad.
Vielleicht hat aber ein Boarder schon einmal so etwas gemacht und könnte mir mit ein paar Tips, wie z.B. welche Antriebe, wie einbauen usw. behilflich sein.
Auf eine nette und hilfreiche Antwort freut sich
dimabo.
 
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