Ich mache jetzt mal ein neues Thema auf, unter dem ich mein neues Projekt vorstellen möchte.
Zuerst einmal, um den "Profis" den Wind aus den Segeln zu nehmen, ich bin (mit meinen 71 Lenzen) fortgeschrittener Anfänger in FDM-Druck (Creality Ender 3 S1 Pro) und neuerdings blutiger Anfänger im SLA-Druck (Elegoo Saturn 4 Ultra 16K), also bitte Nachsicht, wenn da etwas nicht ganz expertenhaft rüberkommt.
Ich beschäftige mich schon länger mit der Beleuchtung meiner Personenzüge und damit zwingend mit der Spannungsweiterleitung von Waggon zu Waggon.
Ist ja ein Thema, was schon mehrfach hier besprochen, aber für meine Bedürfnisse nie bis zum Ende gedacht wurde, weil tatsächlich der Teufel bekanntlich im Detail steckt(vielleicht habe ich es auch einfach überlesen).
Da allerdings der 3D-Druck mittlerweile auch für Privatanwendung erschwinglich wird, eröffnen sich hier tatsächlich neue Möglichkeiten.
Folgende Randbedingungen habe ich mir gestellt:
- Verwendung handelsüblicher LED-Streifen von der Rolle (5 Meter recht kostengünstig, da man diese in Abschnitte zu 5 cm trennen kann)
- Funktionsdecoder zum Schalten/Dimmen des Lichts versteckt in einem Waggon (Gepäck-, Mitropa- oder Schlafwagen)
- Abnahme und Durchleitung der von allen Waggonachsen aufgenommenen Digitalspannung ZUM Funktionsdecoder (2 Pole)
- Durchleitung der LED-Spannung durch alle Waggons VOM Funktionsdecoder (2 Pole)
- Einsatz von Waggons mit "alten" BTTB-Aufnahmen und aktuellen NEM-Normschächten, möglichst auch gemischt
- Automatisches Umkuppeln der Wagenreihung ist nicht erforderlich, da ich in der Regel im festen Verband fahre
Meine ersten früheren Versuche mit Steifkupplung und 4 angedeuteten Bremsleitungen (mit Litze) waren nicht sehr erfolgreich. Selbst mit Decoderlitze (0,04 mm) wird das bei 4 Adern so steif, dass die Waggons sich in Kurven gegenseitig blockieren und rausziehen.
Ein gemischter Wagenreihung von "alten" BTTB-Waggons und neueren Tillig-Waggons ist nicht möglich.
Deshalb hatte ich mir für Tests die 4-poligen PEHO-Magnetkupplungen besorgt und diese in einem Schnellzug mit 4 Waggons eingebaut.
Prinzipiell funktioniert das, allerdings habe ich folgende Probleme/Einschränkungen festgestellt:
- Gelegentlich willkührliches Abkoppeln (ist mir passiert in der Gleiswendel aufwärts, die Waggons rauschten zurück und trafen einen gerade in den Schattenbahnhof eingefahrenen Zug, war nicht so toll).
- Da ich mit Reed-Kontakten im Gleisbett meine Automatisierung schalte, sporadisches Auslösen des Rückmeldesignals
- Kosten von 11 € pro Paar (bei ca. 30 vorgesehenen Waggons und später evtl. Nachnutzung bei Kollegen/Freunden etwas heftig)
- die PEHO-Magnetkupplung gibt es nur für die neueren NEM-Aufnahmen
Fazit:
Für das (stromlose) Kuppeln von Waggons prinzipiell gut geeignet (dann reicht in N/TT 2-polig), für mein Vorhaben aber eher ungeeignet.
Im ersten Ansatz habe ich mich hingesetzt und das Prinzip der PEHO-Kupplung nachkonstruiert (für BTTB-Aufnahme und für NEM) und mit meinem FDM-Drucker mit PETG gedruckt.
Klappte eigentlich ganz gut mit kräftigeren Stabmagneten als im Original (D2x3 mm), die Kosten liegen unter 1 € pro Paar.
Aber es gibt immer wieder kurzzeitige Unterbrechungen.
Als Ursache dafür:
- relativ simpler 3D Drucker (0.4 mm Düsendurchmesser), damit für solch kleine Teile keine ausreichende Genauigkeit
- Kontaktprobleme zwischen Magnete und eingeführter Litze (Klemmverbindung, Korrosion, Löten ist bei Neodym schlecht möglich)
- man muss alle 4 Stabmagnete exakt plan in die Bohrungen einschieben und ohne Oberflächendifferenz ausrichten
Das ist manuell nahezu unmöglich, es gibt da immer Unterschiede in Höhe/Tiefe im Micrometer-Bereich. Dies führt dann aber besonders in Kurven zu kurzzeitigen Abhebungen, Unterbrechnungen und damit Flackern.
Fazit (unter Voraussetzung Eigenbau im FDM-Druck):
Das Prinzip der Magnetkupplung ist gut, für Stromführung aber nur bedingt geeignet.
Deshalb habe ich eine andere Idee verwirklicht:
Anstelle von Magneten schiebe ich sog. 4-polige Micro Steckverbinder RM 1.0 in den Kupplungskörper ein, die gibt es als 10er-Pack bereits mit Litze in der Bucht für ca. 16 €, manchmal auch mit Rabatt für 2 € weniger.
Wenn man selbst die Kabel anlöten will, wird's sogar noch günstiger.
Anstelle der Bohrungen für die Magnete habe ich einen Aufnahmeschacht für Stecker bzw. Buchse konstruiert, wo diese eingeklebt werden. Buchse und Stecker werden neben der Steckverbindung noch durch eine Klemmverbindung gehalten.
Für Ästheten sind diese Kupplungen sicher etwas zu klobig, aber sie erfüllen meine Anforderungen.
Meine ersten Versuche sehen sehr optimistisch aus, die Kosten pro Paar liegen bei ca. 1,50 - 1,80 €.
Allerdings besteht nach wie vor das Problem, dass die Genauigkeit im FDM-Druck für solch kleinen Modelle einfach nicht ausreichend ist, mit meinem Drucker komme ich nur bis zu einer Schichtdicke von 0,12 mm runter. Für die Stabilität sollte man mindestens 3 Schichten Wandstärke rechnen, dann wird die Kupplung aber insgesamt schon recht klobig.
Fazit bis jetzt:
Da Prinzip der Micro-Steckverbinder ist gut geeignet, die Kupplungen laufen im Prototyp trotz 4 Litzen gut im Schacht mit, die Ausschussquote ist aber beim Druck mit Fillament relativ hoch, weil die Maßgenauigkeit nicht zuverlässig gehalten werden kann. Außerdem sind die Kupplungen relativ groß und klobig.
Durch Vermittlung eines Freundes konnte ich mir in der Zwischenzeit ein paar Muster meiner überarbeiteten filigraneren Kupplung mit Resin drucken lassen, das Ergebnis ist wirklich überzeugend. Also habe ich mit jetzt einen Resin-Drucker angeschafft in der Hoffnung, dass man das vielleicht noch etwas genauer hinbekommt.
Die nächsten Tage und Wochen werde ich mich erstmal mit meinem neuen Resin-Drucker beschäftigen, die Nachbearbeitung bis hin zum fertigen Produkt ist dann doch um einiges aufwändiger als mit FDM, hier brauche ich noch etwas Übung.
Ich werde in den nächsten Wochen den Fortgang meiner Entwicklung und der Tests hier weiter vorstellen.
In vorletzten Bilder ist der Größenunterschied zur PEHO-Kupplung zu sehen, im letzen Bild ein Vergleich der FDM-gedruckten Kupplung mit einer Resin-gedruckten, eine Variante für den "alten" BTTB-Aufnahmeschacht ist auch in Arbeit.
Zuerst einmal, um den "Profis" den Wind aus den Segeln zu nehmen, ich bin (mit meinen 71 Lenzen) fortgeschrittener Anfänger in FDM-Druck (Creality Ender 3 S1 Pro) und neuerdings blutiger Anfänger im SLA-Druck (Elegoo Saturn 4 Ultra 16K), also bitte Nachsicht, wenn da etwas nicht ganz expertenhaft rüberkommt.
Ich beschäftige mich schon länger mit der Beleuchtung meiner Personenzüge und damit zwingend mit der Spannungsweiterleitung von Waggon zu Waggon.
Ist ja ein Thema, was schon mehrfach hier besprochen, aber für meine Bedürfnisse nie bis zum Ende gedacht wurde, weil tatsächlich der Teufel bekanntlich im Detail steckt(vielleicht habe ich es auch einfach überlesen).
Da allerdings der 3D-Druck mittlerweile auch für Privatanwendung erschwinglich wird, eröffnen sich hier tatsächlich neue Möglichkeiten.
Folgende Randbedingungen habe ich mir gestellt:
- Verwendung handelsüblicher LED-Streifen von der Rolle (5 Meter recht kostengünstig, da man diese in Abschnitte zu 5 cm trennen kann)
- Funktionsdecoder zum Schalten/Dimmen des Lichts versteckt in einem Waggon (Gepäck-, Mitropa- oder Schlafwagen)
- Abnahme und Durchleitung der von allen Waggonachsen aufgenommenen Digitalspannung ZUM Funktionsdecoder (2 Pole)
- Durchleitung der LED-Spannung durch alle Waggons VOM Funktionsdecoder (2 Pole)
- Einsatz von Waggons mit "alten" BTTB-Aufnahmen und aktuellen NEM-Normschächten, möglichst auch gemischt
- Automatisches Umkuppeln der Wagenreihung ist nicht erforderlich, da ich in der Regel im festen Verband fahre
Meine ersten früheren Versuche mit Steifkupplung und 4 angedeuteten Bremsleitungen (mit Litze) waren nicht sehr erfolgreich. Selbst mit Decoderlitze (0,04 mm) wird das bei 4 Adern so steif, dass die Waggons sich in Kurven gegenseitig blockieren und rausziehen.
Ein gemischter Wagenreihung von "alten" BTTB-Waggons und neueren Tillig-Waggons ist nicht möglich.
Deshalb hatte ich mir für Tests die 4-poligen PEHO-Magnetkupplungen besorgt und diese in einem Schnellzug mit 4 Waggons eingebaut.
Prinzipiell funktioniert das, allerdings habe ich folgende Probleme/Einschränkungen festgestellt:
- Gelegentlich willkührliches Abkoppeln (ist mir passiert in der Gleiswendel aufwärts, die Waggons rauschten zurück und trafen einen gerade in den Schattenbahnhof eingefahrenen Zug, war nicht so toll).
- Da ich mit Reed-Kontakten im Gleisbett meine Automatisierung schalte, sporadisches Auslösen des Rückmeldesignals
- Kosten von 11 € pro Paar (bei ca. 30 vorgesehenen Waggons und später evtl. Nachnutzung bei Kollegen/Freunden etwas heftig)
- die PEHO-Magnetkupplung gibt es nur für die neueren NEM-Aufnahmen
Fazit:
Für das (stromlose) Kuppeln von Waggons prinzipiell gut geeignet (dann reicht in N/TT 2-polig), für mein Vorhaben aber eher ungeeignet.
Im ersten Ansatz habe ich mich hingesetzt und das Prinzip der PEHO-Kupplung nachkonstruiert (für BTTB-Aufnahme und für NEM) und mit meinem FDM-Drucker mit PETG gedruckt.
Klappte eigentlich ganz gut mit kräftigeren Stabmagneten als im Original (D2x3 mm), die Kosten liegen unter 1 € pro Paar.
Aber es gibt immer wieder kurzzeitige Unterbrechungen.
Als Ursache dafür:
- relativ simpler 3D Drucker (0.4 mm Düsendurchmesser), damit für solch kleine Teile keine ausreichende Genauigkeit
- Kontaktprobleme zwischen Magnete und eingeführter Litze (Klemmverbindung, Korrosion, Löten ist bei Neodym schlecht möglich)
- man muss alle 4 Stabmagnete exakt plan in die Bohrungen einschieben und ohne Oberflächendifferenz ausrichten
Das ist manuell nahezu unmöglich, es gibt da immer Unterschiede in Höhe/Tiefe im Micrometer-Bereich. Dies führt dann aber besonders in Kurven zu kurzzeitigen Abhebungen, Unterbrechnungen und damit Flackern.
Fazit (unter Voraussetzung Eigenbau im FDM-Druck):
Das Prinzip der Magnetkupplung ist gut, für Stromführung aber nur bedingt geeignet.
Deshalb habe ich eine andere Idee verwirklicht:
Anstelle von Magneten schiebe ich sog. 4-polige Micro Steckverbinder RM 1.0 in den Kupplungskörper ein, die gibt es als 10er-Pack bereits mit Litze in der Bucht für ca. 16 €, manchmal auch mit Rabatt für 2 € weniger.
Wenn man selbst die Kabel anlöten will, wird's sogar noch günstiger.
Anstelle der Bohrungen für die Magnete habe ich einen Aufnahmeschacht für Stecker bzw. Buchse konstruiert, wo diese eingeklebt werden. Buchse und Stecker werden neben der Steckverbindung noch durch eine Klemmverbindung gehalten.
Für Ästheten sind diese Kupplungen sicher etwas zu klobig, aber sie erfüllen meine Anforderungen.
Meine ersten Versuche sehen sehr optimistisch aus, die Kosten pro Paar liegen bei ca. 1,50 - 1,80 €.
Allerdings besteht nach wie vor das Problem, dass die Genauigkeit im FDM-Druck für solch kleinen Modelle einfach nicht ausreichend ist, mit meinem Drucker komme ich nur bis zu einer Schichtdicke von 0,12 mm runter. Für die Stabilität sollte man mindestens 3 Schichten Wandstärke rechnen, dann wird die Kupplung aber insgesamt schon recht klobig.
Fazit bis jetzt:
Da Prinzip der Micro-Steckverbinder ist gut geeignet, die Kupplungen laufen im Prototyp trotz 4 Litzen gut im Schacht mit, die Ausschussquote ist aber beim Druck mit Fillament relativ hoch, weil die Maßgenauigkeit nicht zuverlässig gehalten werden kann. Außerdem sind die Kupplungen relativ groß und klobig.
Durch Vermittlung eines Freundes konnte ich mir in der Zwischenzeit ein paar Muster meiner überarbeiteten filigraneren Kupplung mit Resin drucken lassen, das Ergebnis ist wirklich überzeugend. Also habe ich mit jetzt einen Resin-Drucker angeschafft in der Hoffnung, dass man das vielleicht noch etwas genauer hinbekommt.
Die nächsten Tage und Wochen werde ich mich erstmal mit meinem neuen Resin-Drucker beschäftigen, die Nachbearbeitung bis hin zum fertigen Produkt ist dann doch um einiges aufwändiger als mit FDM, hier brauche ich noch etwas Übung.
Ich werde in den nächsten Wochen den Fortgang meiner Entwicklung und der Tests hier weiter vorstellen.
In vorletzten Bilder ist der Größenunterschied zur PEHO-Kupplung zu sehen, im letzen Bild ein Vergleich der FDM-gedruckten Kupplung mit einer Resin-gedruckten, eine Variante für den "alten" BTTB-Aufnahmeschacht ist auch in Arbeit.
