Hallo zusammen,

für ABSolut Steinchen 2016 hatte ich ein 12V-Anlage mit drei Zügen aufgebaut.
Das Original-Steuerpult sollte durch einen EV3-Roboter gesteuert werden.

Das klingt erst einmal sehr simpel: ein Motor dreht den Trafo, ein anderer fährt einen Schaltmechanismus, der dritte drückt die Taste.

Natürlich ist es dann doch nicht ganz so einfach ...

Gesamtansicht der Steuerung

Hier ist die gesamte Anordnung zu sehen: unten rechts der Trafo und die Pulte, rechts und oben der Roboter, in der Mitte die Schaltbrücke.

Ansteuerung des Trafos

Der Trafo wird einfach über einen Motor gedreht.

Ich werde die Konstruktion noch verbessern, da die Kette nicht nur dreht, sondern auch eine Biege-Kraft auf die Achse ausübt. Ein Zwischenzahnrad wird dem abhelfen.

Endanschlag der Brücke

Die Brücke fährt immer einen genau definiert Weg von einem Taster zu anderen. Um sich mit der Zeit aufsummierende Toleranzen auszugleichen, normiert sie sich nach jeder Zugfahrt, indem sie ganz nach rechts fährt und dort den Touch-Sensor betätigt.

Die Schaltbrücke

Sie wird einfach über den unteren der beiden Motoren gefahren, der sie an der an der Zahnstange entlang fährt.

Schaltmechanismus

Wenn die Brücke den richtigen Taster erreicht hat, dreht der obere Motor einen kleinen Linear Actuator, der einen Stempel nach unten fährt. Um die nötige Kraft zu übertrage krallt sich Brücke vorne unter die Pulte, sodass das ganze wie eine Zange wirkt.

Licht-Sensor

Jetzt sind noch zwei Probleme zu lösen: wie weit dreht der Trafo, und was passiert wenn ein Zug liegenbleibt?

Alle Versuche, den Trafo durch einfaches Drehen und Zurückdrehen zu steuern sind gescheitert, weil das Getriebespiel und die Toleranzen zu groß waren. Ein Motor als „Tacho“ oben auf der Achse fiel aus ästhetischen Gründen (tja!) aus.

Deswegen hängt parallel zum Gleis eine Glühbirne, die die Spannung am Gleis signalisiert, speziell eben auch „Aus“. Drei weitere Birnchen hängen an den drei Schaltgleisen der Signale.

Das Ganze ist in der grauen Kiste rechts untergebracht, um Fremdlicht abzuschirmen.

Damit können die Züge verschieden schnell fahren (je nach Helligkeit der Anzeigelampe). Wenn die Lok an das rote Signal kommt überbrückt sie kurz mit ihren Kontakten das Trenngleis, die passende Lampe leuchtet, und der Sensor weiß, dass der Zug angekommen ist. Erst dann wird ein anderer Zug gestartet.

Der Ein-Aus-Schalter

Da bei leuchtender „Gleis-Lampe“ die „Angekommen“-Lampen vom Sensor nur schlecht wahrgenommen und unterschieden werden kann, wird nach Erreichen der richtigen Geschwindigkeit die Gleislampe abgeschaltet, hier kommen 9V-Teile zum Einsatz

Ablauf einer Fahrt

- Einstellen der Zugnummer
- Brücke auf Anfang fahren
- Weichen stellen
- Signal auf grün
- Trafo drehen, bis Vmax für diesen Zug erreicht ist
- Signal auf „rot“ stellen
- eine für diesen Zug voreingestellte Zeit warten (Zug fährt mit Vmax weiter)
- Bremsen, d.h. Trafo zurück drehen, bis Vmin für diesen Zug erreicht ist
- Stop vor dem roten Signal
- Trafo auf Null stellen


Ausfälle

Bis auf das angesprochene (gelegentliche) Problem mit dem Trafo lief am ersten Tag alles gut, am zweiten Tag gab es ein paar wenige Crashs, da ich mich da aber schon auf die Zuverlässigkeit verlassen hatte und nicht immer am Stand war kann ich die Ursache nicht klären.

Programmierung

Ganz zu Beginn einer Fahrt wird eine Variable mit der Zug-Nummer gesetzt, daraus werden alle Angaben für Geschwindigkeit, Weichen etc. generiert und die Fahrt aufgerufen. Das Programm besteht aus einer Schleife, in der nacheinander alle Zugfahrten abgerufen werden.

Fremdteile

Ja, die grauen Kabel.

Fazit

Eine nette Spielerei, die noch verbessert werden kann

Interessant, dass viel Kinder ihren Eltern erklären konnten was da passiert, ein Junge hat sogar nachgefragt, wozu der „Licht-Aus“-Schalter gut ist, da man dessen Funktion so nicht erschließen kann. Toll. Erschreckend, dass viele Erwachsene „Ampel“ zu einem Signal sagen…

Ich hoffe die kleine Bastelei findet hier auch Gefallen.
Danke für’s geduldige Lesen bis hierher.

Grüße

Werner

---

---