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Weichenantriebe

Verfasst: 05 Aug 2025, 10:17
von N-Wolfgang
Hallo zusammeN,

ich mache da jetzt mal einen eigenen Faden auf, damit ich nicht länger Helmuts Timesaver und Michaels Signalantrie-Thread kapern muss.

Nochmal kurz zusammengefasst: Meine aktuellen Weichentriebe sind auf Präzision getrimmt, sie fahren die eingestellten Endpunkte der Stellbewegung ziemlich genau an. So war‘s gedacht, aber wie ich feststellen musste, sind diese Endpunkte an der Weiche gar nicht so fix wie ich mir vorgestellt habe. Wenn sich die Gleislage verändert, etwa weil der Unterbau ein wenig arbeitet, dann schaltet der Antrieb mit der gleichen Präzision reproduzierbar Mist zusammen. Logischerweise dergestalt, dass in der einen Lage dann die Weichenzunge nicht mehr an der Stammschiene anliegt, so dass die Züge entgleisen, und in der anderen Lage erreicht der Servo seine eigene Endlage nicht mehr, so dass er sich totmöllert.

Um das zu minimieren, ist es erforderlich, die Stellwege des Servos ständig zu optimieren - bei bisher 50 verbauten Weichen ein enormer Aufwand, der einfach nur nervt. Hinzu kommt, dass ich den Antrieb auch nutze, um Endschalter zu betätigen, die, wenn sich der Stellweg zu sehr verschiebt, nicht mehr ordnungsgemäß schalten. Dann wird es vollends unmöglich, Betrieb auf der Anlage zu machen.

Diese Schweinerei soll eine andere werden.

Die Idee ist, dass der Servo über den Endpunkt der Weichenbewegung hinaus fährt und der nicht benötigte Teil des Stellwegs eine Feder verspannt. Das heißt, zwischen dem Stellarm des Servos und der Stellschwelle der Weiche soll eine Feder angeordnet werden, die einerseits stark genug ist, die Stellschwelle zu bewegen, andererseits weich genug ist, die Bewegung des Servos nicht zu behindern.

Das Problem mit den Endschaltern wird auf die drastische Tour gelöst: Diese Schalter wird es nicht mehr geben, jedenfalls nicht mehr in der Form, dass sie vom Antrieb betätigt werden. Wenn das zuverlässige Betätigen der Weiche derart heikel ist, dann ist es Unfug, da auch irgendwelche Nebenaufgaben, die man auch anders lösen kann, draufzupacken.

So … das wäre also die Aufgabenstellung. Und jetzt bin ich mal gespannt, was ich so im Lauf der Zeit dazu zu berichten habe. Drückt mal die Daumen, dass was Gescheites dabei herauskommt!

LG
Wolfgang

Re: Weichenantriebe

Verfasst: 05 Aug 2025, 11:28
von MHAG
Hallo Wolfgang,

bei Weichenantrieben ist, glaube ich, die Präzision weniger wichtig als die Fehlertoleranz. Und wahrscheinlich ist es geschickt, den Antrieb in Endpunkte zu fahren, an denen er auch ohne weitere Kraftzufuhr alleine stehen bleibt (ist mir bei Federweichen aufgefallen, die haben den Servo nach dem Stromabschalten leicht zurückgedrückt).

Deshalb erscheint es mir geschickt, den Servo jeweils über den Punkt zu fahren, bei dem die Kraft keine Rückstellwirkung mehr ausüben kann. Das wäre dann ein Servo, bei dem sich der Arm um etwa 190°(oder mehr) gegen Anschlagspunkte drehen kann, also jeweils (mindestens) 5° pro Seite über den Totpunkt hinaus. Dann sollte die vom Stellgestänge aus wirkende Kraft den Arm gegen den Anschlagspunkt drücken. An den Anschlagspunkten könnten auch die Endschalter sein.

Eine andere Variante wäre (wahrscheinlich eher bei größeren Maßstäben geeignet), an den beiden Zungen jeweils einen stabilen Winkel senkrecht nach unten anzulöten und unter der Weiche diese Drähte in eine Kulisse eingreifen zu lassen (ähnlich wie bei meinem Signalantrieb). Verschiebt man die Kulisse unter der Weiche in Längsrichtung, werden die Zungen durch den Draht im Kulissenschlitz umgelegt. Dabei ist es unkritisch, welchen Weg die Kulisse zurücklegt, es muss nur sichergestellt sein, dass die beiden Zungenpositionen erreicht werden und die Schlitze der Kulisse genügend lang sind (als Sicherheitsreserve). Der Antrieb (Servo o.ä., auch Handantrieb per Bowdenzug möglich) kann dann verhältnismäßig "ungenau" arbeiten, solange er nur diese Kulisse genügend weit verschiebt. Von der Kulisse können dann auch Endschalter betätigt werden. Eine interessante Möglichkeit ist, dass man diese Kulisse quasi fest unter die Weiche anbauen könnte und dann quasi eine Einheit beieinander hat; könnte beim Bau und bei einer späteren Weichenwartung (so man diese wieder ausbauen kann) ein Vorteil sein.
Variation der Variante ;) : An der Stellschwelle wird der Winkel nach unten befestigt und nur ein Schlitz in der Kulisse bewegt dann die Stellschwellen. Ansonsten wäre das gleich wie bei dem Zungenantrieb.
Und noch eine Variante :lol: : Wenn eine Öse am unteren Ende des nach unten führenden Drahtes gebogen wird, dann kann ein entsprechend gebogener Draht durch die Öse gesteckt und an beiden Enden in einem Röhrchen gelagert wie eine Kulisse bewegt werden und so die Weiche umlegen.

Sind ein paar Gedanken, wie man einen nicht allzu komplizierten Weichenantrieb gestalten könnte im Hinblick auf die Umsetzung der Antriebsbewegung in die Zungenbewegung. Vielleicht ist ja was brauchbares für Dich dabei... :)

Viele Grüße 8-)
Michael

Re: Weichenantriebe

Verfasst: 05 Aug 2025, 14:47
von N-Wolfgang
MoiN,

das Schöne am Rentnerdasein ist, dass man über einer Sache drüber bleiben kann ...

Danke für's Mitgrübeln.

In den Endlagen ist der Servo um die etwa 45°, die ihm aus der Mittellage zur Verfügung stehen (die Dinger können insgesamt nur 90°) ausgeschwenkt. Vom Drehpunkt des Hebels aus gesehen, ist hier der Stellhebel schon über seinen Totpunkt hinaus. Der Stellhebel kann dann drücken, soviel er will - erzeugt im Wesentlichen nur eine Kraft in radialer Richtung auf den Stellarm, und die kleine Restkomponente in Umfangsrichtung wirkt gegen den Endanschlag des Servos. Das entspricht in etwa Deiner Überlegung, das die Mechanik keine Rückstellkräfte aufs Servo ausüben können sollte. Nur, den Endschalter bekomme ich da nicht unter.

Ich hätte allerdings in meinem Eröffnungsbeitrag noch ein paar weitere Rahmenbedingungen mitnennen sollen:

a) ich möchte diese Federung gerne als zusätzliches Feature in den bestehenden Antrieb hineinintegrieren - so dass möglichs viele Bauteile unverändert bleiben.

b) ich habe ungefähr 50 Weichen in Betrieb mit demontierter Feder in der Stellschwelle. Die würde ich ungern neu beschaffen müssen.

Das läuft darauf hinaus, dass ich im Wesentlichen sehen muss, wie ich mit dem, was ich habe zurechtkomme. Aber das ist alles andere als aussichtslos. Hier habe ich jetzt erstmal den allerersten Prototyp ausgedruckt ... als 3D-Skizze sozusagen, damit man mal was in der Hand hat. Hier gings mir erstmal nur um die Beweglichkeit des Klapperatismus, der mir da vorschwebt und die Frage, ob da auch handfeste, ernstzunehmende Bauteile heraus kommen. Dies wenigstens tut es:

Bild

Bild

Weiß ist der ehemalige Stellhebel, der vorn noch seine überflüssig werdende Stellmimik hat. Die Idee ist nun, diesen Hebel in zwei gegeneinander bewegliche Teile aufzuteilen und diese gegeneinander abzufedern. Und dazu braucht es einen zweiten, schwarzen Hebel, der ausschließlich die Stellstange antreibt, während der weiße Hebel nur noch für die Bewegung des Servos zuständig ist.

Der schwarze und der weiße Hebel können sich jetzt um +/- 10° gegeneinander verdrehen, was an der Stellstange einem Weg von etwa +/- 1 mm ausmacht. Die Stellstange kann insgesamt kann einen Weg von +/- 2,5 mm machen. Die Beweglichkeit ist schon mal recht gut und wenn ich jetzt schon so schlau gewesen wäre, die Unterkante des schwarzen Hebels an die Kontur des roten Grundkörpers anzupassen, dann sähe es sogar auch schon richtig gut aus.

Wenn ich mir jetzt beim mittleren Antrieb im oberen Bild rechts und links zwei Schraubenfedern zwischen den beiden Hebeln vorstelle, dann ist das Konzept eigentlich schon fertig. Das Konzept. Die Frage ist natürlich ob der schwarze Hebel so lang sein muss. Ich bekomme da ja einen recht gewaltigen notwendigen Federhub, den sich die Feder auch gefallen lassen muss, ohne dabei auszuknicken. Wahrscheinlich ist hier dann weniger mehr, zumal ich dann mit dem schwarzen Hebel auch nicht dem Stellarm des Servos in die Quere komme.

Aber egal... die Funktion wäre dann, dass der weiße Hebel die Anordnung an den Endpunkt der Weiche fährt. Die Weiche ist so leichtgängig, dass die Federung inaktiv bleibt. Erst, wenn die Weiche in ihrer Endlage liegt, bleibt der schwarze Hebel da stehen, wo er ist und der weiße Hebel drückt dann die Feder zusammen bis auch der Servo seine Endlage hat.

Da steckt noch einiges an Arbeit drin, das so herauszukitzeln, dass es funktioniert, aber ein erster Anfang ist schon mal gemacht.

Re: Weichenantriebe

Verfasst: 05 Aug 2025, 18:11
von arnold160
Hallo Profis,
ich finde es bewundernswert daß man sich so in die Materie Weichen und Signalantrieb vertiefen kann.
Aber die Weiche soll doch nur sicher umlegen, muss dafür dieser Aufwand getrieben werden?
Vielleicht soll die Weichenzunge vorbildgerecht im Tempo 1:160 umgelegt werden, dann versteh ich das,
aber der arme Norbert wird nur den Kopf schütteln.
Dem seine Weichen ( so er denn schon was fertig hat ) machen klack klack wie viele andere auch, und das Rollmaterial fährt im besten Fall den eingestellten Weg.
Ich weiß dass ihr mich mißversteht, und ich finde es toll was ihr austüftelt, aber wurde nicht an anderer Stelle erwähnt dass hier so wenig Beteiligung ist.?
Um das nachvollziehen zu können was ihr Spezis da baut muss man modellbahnmäßig vorbelastet sein.
Aber welcher Gastleser hier ist das schon? Dann hätte doch schon längst einer seinen Senf dazu gegeben.....
Vielleicht sind wir alle schon zu tief in der Materie drin. Das ist gut so weil's unser Hobby ist und ich weiß auch nicht wie man das Ganze für Neue und Interessierte attraktiver machen kann und denen vielleicht die Angst nimmt sich hier zu beteiligen.
Oder ich liege mit meiner Wahrnehmung völlig falsch
Und alles ist gut 😌
Der einzige Frischling der dazu was sagen könnte ist Norbert als lernender in diesem Hobby, Aber allzuviel Echo kommt da auch nicht mehr. Schade.
Bitte fasst meinen Eindruck nicht als Kritik auf, ich will keinem auf den Schlips treten und hoffe dass der Admin nicht den Bann auf mich legt.
Gruß Otto 😓

Ps: mir ist klar, wenn ihr eure Erkenntnisse hier nicht mehr teilt, wird's ruhig hier. Deswegen schreibt bitte weiter.

Re: Weichenantriebe

Verfasst: 05 Aug 2025, 18:45
von MHAG
Hallo Otto,

zumindest meinen "Antrieb" für so einen Antrieb :lol: kann ich kurz erklären:
Mir gefallen die Klick-Klack-Antriebe mit den Magnetspulen nicht, einmal, weil sie
  • viel zu schnell "umschießen" (ich will bei ein paar "Handweichen" bewegliche Weichenstellhebel bauen)
  • Oft recht laut sind
  • nicht immer zuverlässig sind
  • teilweise einen sehr großen Strombedarf haben
  • für meinen Geschmack zu teuer sind
Also muss man einen anderen Antrieb "anbasteln", das können Servos oder andere Motorantriebe sein; die sind aber u.U. auch preislich unattraktiv oder brauchen spezielle Ansteuerung oder sind recht laut...
Dann kann man auch gleich was selber basteln/entwickeln und schauen, wie die eigenen Ansprüche umsetzbar sind. Macht Spaß, ist interessant und vielleicht auch preisgünstiger ;)
Und wenn man das hier diskutiert, können andere vielleicht auch profitieren 8-)

Viele Grüße 8-)
Michael

Re: Weichenantriebe

Verfasst: 05 Aug 2025, 20:01
von Nobby1965
arnold160 hat geschrieben: 05 Aug 2025, 18:11 ...
Vielleicht soll die Weichenzunge vorbildgerecht im Tempo 1:160 umgelegt werden, dann versteh ich das,
aber der arme Norbert wird nur den Kopf schütteln.
...
Dem seine Weichen ( so er denn schon was fertig hat ) machen klack klack wie viele andere auch, und das Rollmaterial fährt im besten Fall den eingestellten Weg.
...
Der einzige Frischling der dazu was sagen könnte ist Norbert als lernender in diesem Hobby, Aber allzuviel Echo kommt da auch nicht mehr. Schade.
...
Hallo,
Ich lebe noch. Bin ein bißchen angeschlagen seit Wochen mit Rücken.
Bei mir hat sich nichts getan, steht alles wie gehabt oben. Also nur Flexgleise und Rest auf Papier den mal geplanten SBHF. Noch keine Weichen. Das wird aber alles abgebaut und ich plane um, ohne diesen völlig überdimensionierten SBHF, max. mit einer möglichen Zufahrt zu einem, was ich aber meiner Meinung nach nie brauchen werde und das brauchen wir auch nicht wieder auffrischen i.d. Diskussion. Und ja, bei den meisten Diskussionen verstehe ich nur Bahnhof, das ist aber o. K. Es gibt hier so viele erfahrene User und deren Austausch hilft ihnen sehr, das muss so bleiben.
Ich brauch' alles mehrere Nummern kleiner und einfacher. Will einfach eine schöne Anlage, viel gestalten drumrum und ein paar Züge fahren lassen. Irgendwann geht's in meinem Thread weiter.

Re: Weichenantriebe

Verfasst: 05 Aug 2025, 21:00
von N-Wolfgang
Hallo Otto,

also, wegen Deiner kritischen Fragen wirst Du bestimmt nicht ins Exil geschossen, so weit käme es noch.

Und ein Stück weit kann ich Deine Kritik auch nachvollziehen. Mein Bruder sagt zu mir in solchen Diskussionen dann immer „Bruder, du hast ein Rad ab!“. Da kann ich nicht widersprechen. Ich schätze mich glücklich, dass mich das abbe Rad in Sachen Modellbahn ereilt hat und nicht in Sachen Regattasegeln oder 8000er besteigen, oder was für Auswirkungen das auch immer haben kann, wenn einen der Affe beißt.

Ansonsten gilt das Motto eines sehr geschätzten Kollegen aus einem anderen Forum: „Wer einen Vogel hat, soll ihn auch fliegen lassen!“. So isses.

Das Problem, dass den Anlass zu dieser Entwicklungsorgie beim Weichenantrieb gegeben hat, war ganz simpel, dass es zu den Weichen von Peco herstellerseitig einfach keine brauchbaren Antriebe gibt. Peco liefert Doppelspulenantriebe, die mit Blechlaschen von unten an die Weichen gesteckt werden, und die derart gigantische Öffnungen in der Grundplatte brauchen, dass von dieser nicht mehr viel übrig bleibt. Und der Antrieb hat Abmessungen, die eher für Spur 0 angemessen erscheinen.

Also fiel die Wahl auf Servos als die bessere Alternative. Hier steckt aber der Teufel gehörig im Detail. Ich mache das hier ja nicht künstlich schwierig und kompliziert (um die Moba-Neulinge dieser Welt gehörig zu beeindrucken), sondern versuche lediglich, die Probleme zu lösen, die sich mir stellen. Du kannst mir glauben, das ich im Moment nichts lieber hätte als einen Antrieb, den ich einfach einbauen und dann vergessen könnte.

Angenommen, ich komme so weit: Dann wäre das allerdings etwas, was man bedenkenlos auch anderen empfehlen kann, auch zum Beispiel einem Anfänger, der sich ansonsten nur einen Frust bei den Servoantrieben holen würde. Insofern könnte Norbert durchaus davon profitieren, wenn er den Spaß bei der Sache behält und eines schönen Tages vielleicht doch mal eine gut aussehende Weichenstraße mit Peco-Weichen bauen möchte und es dann schon etwas Fertiges gäbe, was er nur noch einbauen braucht und dann vergessen kann, ohne es zweimal wieder abreißen zu müssen.

Insofern kann ich in Summe Deine Kritik nicht nachvollziehen. Wo sonst sollten Michael und ich uns austauschen, wenn nicht in diesem Forum? Man könnte ja einfach den Zweien, die ein Rad ab haben, ihren Spaß gönnen. Dafür schweigen wir dann auch zu Themen, die uns nicht bewegen …

Re: Weichenantriebe

Verfasst: 05 Aug 2025, 21:19
von N-Wolfgang
Hallo Norbert,

dann sei erstmal herzlich gegrüßt von mir! Vor allem drücke ich die Daumen, dass sich der Rücken bald wieder einkriegt und aufhört, bei allem, was man gerne tun möchte, sein Veto einzulegen.

Möge Dein Thread bald weiter gehen!

Re: Weichenantriebe

Verfasst: 06 Aug 2025, 08:57
von MHAG
Hallo Norbert!

Schön, wieder was von Dir zu hören! :) Auch wenn´s nicht so schön ist, was man da von Dir hört :(
Jedenfalls die besten Wünsche, dass Dein Rücken schnellstmöglich wieder Dir gehorcht und nicht umgekehrt Dir das Leben einschränkt.

Toitoitoi 8-)
Michael

Re: Weichenantriebe

Verfasst: 06 Aug 2025, 09:23
von TheCircle
Ich beschreite hier als langjähriger Modellbahn-Enthusiast lieber den "sicheren Mittelweg".
Es ist natürlich schon interessant auf welche Gegebenheiten und Details man schon alleine bei den Weichenantrieben achten kann/muss.
Wobei ich für die künftige Weichenverlegung in meinem Industriegebiet bei diesem Tread schon etwas "Muffensausen" bekam und mir dachte
"wie?- früher mit den Märklin M-Gleisen da funktionierte doch alles, muss ich bei N jetzt umdenken?" Sicher- da hat mir das klack/klack gefallen,
war eine Bestätigung das sich da was tut. Und ich persönlich würde mich auch weiterhin mit einem klack/klack anfreunden wenn es dadurch
sicherer funktioniert.
Für meine Industrieanlage werde ich demnächst die Gleise und Weichen von KATO nehmen mit den sehr flachen Unterflurantrieben.

Gruß Andreas