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Der Zug-Lift und die Vitrine dazu

Der Zug-Lift, eine Herausforderung oder eine lösbare Aufgabe?

Also aus meiner Sicht, ist diese Thematik schon lange für mich eine echte Herausforderung für meine Spur N Anlage. Wenn man so ein Teil hat, ergeben sich schon echt tolle Möglichkeiten, nur, ganz einfach mal so etwas zu bauen? Ach nee, komm, da gibt es erst einmal Wichtigeres…😊

Na und genau so hat es auch bei mir ausgesehen. Als ich dann trotzdem mal ernsthaft darüber nachgedacht habe, stellte sich sofort die Frage, ja, toll schon, aber die Anlage ist jetzt fast schon fertig und Platz hatte ich dafür gar keinen eingeplant…

Also musste bei mir erst einmal die Thematik des Platzbedarfs reifen.

Na und siehe da, als dafür auch eine Lösung gefunden war, dann sollte so ein Zug-Lift auch kommen. Nur selber bauen? Eh Alter, dies ist nicht ganz einfach und nee, kostet auch echt viel, da will man ja auch kein Risiko eingehen und es soll auch sofort funktionieren. Also mal geschaut, was man da so vielleicht auch fertig kaufen kann. JA, da gibt es einen Anbieter hier in Deutschland, der will für so ein Teil, 2450,00€! Wohl bemerkt, wir sprechen dann aber nur vom Zug-Lift… und wohin sollen dann die Züge fahren? Na, dies wäre dann wieder ein neuer oder halt anderer Auftrag. Und schon biste bei Summen, wo jeder sagt, NEIN, Danke, brauche ich nicht! Nur ist dies wirklich so richtig?

Nun, ich glaube, ich kann euch hier aufzeigen, was man auch mit nicht so viel Geld, doch alles zaubern kann…

Also genug der Vorrede, fangen wir mal an:

Hier ist mein Gesamt-Konzept dazu:

Bitte stets bedenken, dies wird kein Bauplan für einen Zug-Lift und eine passende Vitrine dazu. Ich werde hier jetzt also nicht genau aufführen, welche Schrauben, in welcher Größe z.B. genau wohin müssen. Ich zeige hier aber auf, aus welchen Komponenten man sich was schaffen kann und auch wie…😊Wo waren aus meiner Sicht also Fallstricke, was sollte man beachten. Dabei ist das System von mir so ausgelegt, dass es locker auch für die Spur H0 zum Einsatz kommen kann. Klar, die Bühne vom Zuglift muss dann natürlich länger gestaltet werden und der Zuglift-Rahmen deutlich breiter. Dadurch muss man dann auch die zweite Linearschiene zum Einsatz bringen, mehr aber auch nicht.

Welche Komponenten habe ich nun verbaut:

Mit welcher Elektronik, kann ich denn die ersten Versuche machen?

Hier war es für mich wichtig, dass ich erst einmal den Stepper vor dem Einbau probieren kann. Also völlig ohne PC und auch ohne Moba.

Daher habe ich mir den ZK-SMC02 CNC Schrittmotortreiber (Steuergerät) gekauft (Amazon um die 25-30,00€). Dieser hat den Vorteil, dass er einen Treiber bis zu 4A Leistung integriert hat und auch einen externen Treiber per Steuersignale ansteuern kann.

Die Steuersignale arbeiten per 5V und man kann in dem Falle auch das Gerät an die 5V Quelle anschließen. Hierfür reicht dann ein kleines Steckernetzteil 5V/1A völlig aus. Der Stepper dagegen wird an das eigentliche NT angeschlossen, in meinem Fall wäre das NT ein 24V/8,8A. Warum so groß? Nun, ich konnte ja noch nicht einschätzen, ob ich nun mit einer Spindel ausreichen werde oder nicht…😊Hab mir dann aber auch gesagt, egal, dann werde ich auch gleich die Knoten alle per 12V mitversorgen, über den HW-140.

Bei der Technikauswahl jedoch Vorsicht! Es gibt hier eine Vielzahl der Möglichkeiten, nur leider passen halt nicht alle immer zu einander. Natürlich könnte ich jetzt tiefer in diese Thematik einsteigen und auch die Unterschiede und Gründe dafür benennen, sprengt jedoch den Rahmen meiner Anleitung. Nutzt ihr meine Komponenten wird es auch klappen.

Bitte daher beachten, der ZK-SMC02 ist in meiner Variante für 5-30V DC Eingangsspannung ausgelegt.

Diesen Baustein gibt es aber auch für 10-30V DC!

Hier mal mein erster Verdrahtungsaufbau für einen Testversuch:

Anschluss Stepper direkt, Spindel liegt frei auf der Werkbank: Stepper relativ sehr laut, ach du Schreck…, aber man kann schon einmal sehen, toll er bewegt sich, die Spindel arbeitet…😊

Möchte man jetzt den Stepper per externen Treiber, also per DM556T ansteuern, muss die SMC02 erst noch etwas umgebaut werden.

Na und siehe da, der Stepper läuft jetzt ganz anders…=)

Nähere Angaben zur Steuerung, findet ihr dann unter Die Lift-Steuerung.

Meine Werkzeug- und Materialauswahl

Ich glaube, hier sind die Ansprüche bei jedem Modellbahner sehr unterschiedlich. Ich selbst, hatte mir mal eine kleine Werkstatt eingerichtet und es aus heutiger Sicht, nicht bereut. Natürlich nutze ich die Werkstatt nicht nur für den Modellbau…😊

Für dieses Gesamtprojekt habe ich nachfolgende Technik zum Einsatz gebracht:

  • Kapp- und Gehrungssäge, z.B. auch zum Schneiden der Alu-Profile
  • Tischkreissäge, auf fahrbaren Untersatz mit Absaugung (ist wichtig, gerade beim Schneiden von größeren Holplatten) auch muss sie dazu in der Lage sein, saubere, gerade und vor allem auch genaue rechtwinklige Schnitte zu erzeugen
  • Ständerbohrmaschine

Für mich sind dies die 3 Grundpfeiler für den Bauerfolg. Natürlich geht auch anderes Werkzeug, jeder wie er mag und womit er am besten umgehen kann.

Für den 3D-Druck nutze ich meinen Bambu Lab H2C. Wichtig für die Druckerwahl, er muss maßhaltige Ausdrucke liefern können, der Druckername spielt also keine Rolle…😊 Bei der Filament-Auswahl rate ich zu PLA-Tough+ (Bambu) oder PETG HF. Normales PLA kann ich hier nicht empfehlen. Die gedruckten Teile dürfen natürlich kein Warping aufweisen!

Für den Steinplatten-Hintergrund (Lift-Bühne) habe ich Bambu PLA marble Granit genutzt.

Erst wollte ich die Holzelemente mit Multiplex-Birke 12mm gestalten. Im Holzgroßhandel habe ich mich dann aber umentschieden und Pappel-Sperrholz 12mm ausgewählt. Warum? Den Hauptausschlag dafür ergab sich aus dem Holzgewicht pro m². Hier ist die Multiplex-Platte deutlich schwerer. Da meine Anlage nicht in einem „Feuchtraum“ oder in einem Raum mit sehr unterschiedlichen Temperaturen ist, kann man sich hier also mit gutem Gewissen für diese Variante entscheiden. Sollte dies bei euch jedoch anders sein, würde ich dann doch die Multiplex-Platte vorziehen…😊Dann wird jedoch die Lift-Bühne und auch die Zug-Vitrine deutlich schwerer, also gut abwägen…

Vielleicht habt ihr euch auch schon gefragt, warum nimmt er eigentlich das Holz, in einer Stärke von 12mm? Nun, dies ist natürlich kein Zufall. Ich wollte einfach eine passende Holzstärke zum eingesetzten Profil 2020 haben. Schaut euch mal die Bilder an, ich glaube, dann wird es sofort klar…

Ich hänge also diese Halterungen in das Profil ein und verschraube das Holz daran von unten. Der große Vorteil dabei, eh, jetzt haben wir also eine Ebene, also auch zum eingesetzten Profil. War mir persönlich wichtig, denn somit habe ich auch stets eine saubere Kante zur Liftbühne, welche sich auch nicht verziehen kann…😊

Der Rahmenaufbau

Der Rahmen besteht außen aus V-Slot 2040 Profil. Die Höhe beträgt 2040mm.

Ich hatte mir hier überlegt, dass ich alles vom Fußboden her aufbauen will. Somit habe ich einfach 2000mm Profile genutzt und diese Unten und Oben per 850mm Seitenstreben ergänzt. Diese Breite ergab sich aus Platzgründen nicht anders.

Hier gleich ein wichtiger Hinweis noch dazu. Bitte stets bedenken, wenn man den Geräuschpegel dämmen will, sollte man stets auf Schallbrücken achten…

Also habe ich den gesamten Rahmen nicht press an die Zimmerwand geschraubt, sondern dies über Stockschrauben realisiert. An den Profilrahmen habe ich einfach 3er Alu-Winkel geschraubt und daran dann die Befestigung vorgenommen. Bedingt durch die unteren Stellfüße, in Verbindung mit den Alu-Winkeln, kann man also die Unebenheiten perfekt ausgleichen und alles horizontal, als auch vertikal im Waage bringen.

Natürlich kann man die gesamte Konstruktion auch deutlich kürzer gestalten und den Rahmen dann auf die Modellbahnplatte stellen. Dann ist er halt nur 1300mm hoch oder wie auch immer. Ist eben auch stets davon abhängig, welcher Platzbedarf dafür nötig ist und welchen Platz man dafür hat.

FSK40J

Dieses Element vereint eine Linearführung in Verbindung mit einer Kugelumlaufspindel. Sie hat einen Stepper Nema23 integriert, welcher also komplett auf diese Einheit abgestimmt ist. Für mich war dabei wichtig, dass die Gesamthöhe (Schlepptisch bis zur Auflage der Bühne), nur 47mm beträgt und dass diese Einheit hier bis zu 10kg vertikal, ohne Schrittverluste, bewegen kann. Sollte man hier noch mehr Kraft benötigen, kann ich die FSK40 empfehlen. Diese Einheit ist noch einmal stärker aufgebaut und schafft daher 20Kg vertikal. Hat aber auch den Nachteil für mich, sie hat dann eine Gesamthöhe von 71mm, war für meine Platzverhältnisse zu viel…😊

Nur Vorsicht bei diesen Geräten, die hälste nicht mal so schnell mit der Hand an, die ziehen durch…, na und verbrauchen natürlich auch entsprechend Strom. Bei meiner FSK40J wären dies 4A.

Die hier eingesetzte Kugelumlaufspindel G1610 ist also 16mm im Durchmesser und hat pro Umdrehung eine Steigung von 10mm. Der Fahrweg der Spindel ist bei mir genau 1000mm lang. Also ist die Spindel direkt betrachtet, natürlich länger…, sie hat 1230mm.

Wenn wir jetzt also sagen, dass ein Umlauf in 200 Schritten erfolgt (Stepper hat 1,8°), beträgt die Genauigkeit gleich 10/200 = 0,05mm. Diese Genauigkeit kann man nun noch per eingestellter Mikroschritte erhöhen bzw. verfeinern… Ich glaube, dies sollte auch für Spur N ausreichend sein.

Durch die Kugelumlaufspindel läuft das gesamte System deutlich leichter, als mit normalen Gewindestangen. Diese Leichtigkeit, sollte bei mir, dann nochmals durch die eingesetzte Linearführung unterstützt werden. Aber Vorsicht, wenn beide Teile nicht genau parallel zusammenlaufen, gibt es das Problem, dass sie sich auch verklemmen können.

Bei größeren Spurweiten sollte man hier 2 Linearschienen (links und rechts von der Spindel) zum Einsatz bringen. Ich selbst nutze aber nur eine HDH20.

Welcher Stepper wurde denn nun durch den Hersteller in meiner FSK40J verbaut?

Leider sind die Angaben dazu bei Lieferung sehr gering. Abhilfe kann man sich aber dadurch holen, in dem man sich per Mail beim Hersteller meldet und dort die Angaben dazu anfordert (geht auch in Deutsch). Zu meinen erstaunen, war die Rückantwort innerhalb von 24h bereits da und damit kann man dann auch etwas anfangen ;-)

Hier die Daten:

57HS76 Nema23

Phasen: 2 ; Step Angle: 1,8°/Step; Voltage: 1,89 VDC; Current: 4A; Resistance: 0,45 -/+ 0,1 Ohm; Inductance: 1,8 +20% mH; Holding Torque: >= 200Ncm; Dielectric Strength: 500VAC/5mA/1 min; Insulation Resistance: 100 MOhm/500VDC; Inculation Class: Class B

Kabelbelegung: A+ schwarz; A- grün; B+ rot; B- blau

Wir beginnen mit der Baugruppen-Montage

Bevor ich mit der weiteren Montage begonnen habe, war es mir wichtig, dass ich die Spindel, als auch die Linearschienen in eine Art Baukastensystem integriere. Ich war mir einfach noch nicht sicher, ob ich wirklich beide Linearschienen brauche und wie ich genau die Anordnung dieser Elemente gestalten muss. Auch ist ja der Erfolg eines solches Projektes davon abhängig, dass alle Elemente leicht mit einander arbeiten können. Dies setzt aber auch voraus, dass sie eben genau die exakt gleiche Höhe (Abstand nach vorn) haben und komplett parallel laufen.

Also habe ich mir Alustreifen schneiden lassen, 1300x100x4mm. Auf einen Streifen habe ich die Spindelgruppe montiert. Davor habe ich aber erst einmal alles genau auf das Alu gezeichnet. Das einfachste dabei waren die beiden Alu-Profile auf eine Länge von 1250mm zu schneiden (Kappsäge).

Wie bin ich genau auf all diese Maße gekommen? Mein Gedanke dabei war, den Alustreifen oben und unten am Rahmenprofil festzuschrauben. Ergo, die Profilstärke (2×20) plus Sicherheitsabstand zur Spindelbaugruppe (je 15mm) unter Berücksichtigung der Gesamtlänge der Spindelbaugruppe, also incl. Stepper von 1230mm, ergibt genau die 1300mm. Ok, und bei der Breite? Nun Profilstärke (2×20) plus Spindelbreite plus Sicherheitsabstand zu den beiden Seiten-Profilen, ergibt die 100mm…😊

Ausgehend von der Gesamthöhe der Spindelbaugruppe von 47mm (Abstand nach vorn), musste ich nun dieses Vorhaben auch genau noch einmal so für die Linearschiene gestalten. Diese hat jedoch eine Gesamthöhe von nur 30mm. Toll, ich musste mir jetzt also etwas einfallen lassen und die fehlenden 17mm ausgleichen…

Also habe ich beschlossen, ich nutze einen Streifen Pappelsperrholz (12mm) und gestalte mir dann noch einen „Unterleger“ per 3D-Druck von 5mm. Selbst wenn ich hier feststellen sollte, es passt dann doch nicht genau, kann ich ja die Unterleger noch einmal neugestalten und in der benötigten Stärke neu drucken. Es passte aber alles auf Anhieb…😊

Bei der Montage, habe ich natürlich als erstes auf den Alustreifen dann die Unterleger mit doppelseitigem Klebeband befestigt und darauf dann die Sperrholzplatte, ebenfalls mit doppelseitigem Klebeband. Na und zum Schluss kommt darauf dann die Linearschiene. Bitte hier die Befestigungsschrauben der Linearschiene aber nur leicht anziehen. Hier gilt eine sogenannte lockere Verschraubung! Damit wird sichergestellt, dass bei Bedarf diese Schiene auch noch „arbeiten“ kann.

Da die Linearschiene von vorn verschraubt wird, habe ich in den Alustreifen natürlich vorher noch Gewinde geschnitten. Nun, dies ist aber bei Alu kein Thema und geht recht einfach. Die Schrauben für die Spindel, als auch die für die Linearschiene sind M5.

Eine kleine Herausforderung gab es jedoch dabei noch zu lösen. Man nehme einen Gliedermaßstab und markiere auf dem Alustreifen genau die Bohrpunkte. Bei der Linearschiene muss dies alle 60mm sein und bei der Spindelgruppe alle 100mm. Nachdem ich alles genau angezeichnet hatte und zur Probe dazu noch einmal mit der Baugruppe verglichen habe, stellte ich erstaunt fest, es passt nicht! Wie jetzt? Noch einmal alles gemessen, laut Gliedermaßstab alles ok, denkste…

Jetzt habe ich mein Stahllineal genommen, hat aber nur 30cm und Lochabstand für Lochabstand noch einmal genau vermessen und markiert. Und siehe da, am Anfang ging es noch so, am Ende waren die Löcher jedoch um ca. 2mm versetzt! Vorsicht also, ein Gliedermaßstab ist kein genaues Messinstrument. Ich erwähne dies, damit ihr beim eventuellen Nachbau nicht unnötig Material verbraucht…

Die Spindelbaugruppe wird von hinten verschraubt. Somit befindet sich hier das Gewinde in der Baugruppe selbst. Für mich war es hier wichtig, dass die Spindel nicht direkt auf dem Alustreifen geschraubt wird. Ich wollte hier eine Art Dämmung noch dazwischen bringen und habe daher hier einen Dämmstreifen auf das Alu geklebt. Solche Streifen werden z.B. auch beim Duscheinbau genutzt, damit man beim Duschen den Wasserstrahl nicht im ganzen Haus hört. Die Streifenbreite beträgt 50mm, also ideal für unseren Zweck. Kann man in jedem Baumarkt kaufen.

Natürlich wird nach exaktem ausrichten, die Spindelbaugruppe fest mit dem Alustreifen verschraubt. Hier also darauf achten, dass die Spindel exakt parallel zum aufgebauten Alustreifen verläuft. Dies liest sich aber komplizierter als es dann ist…😊

Anschließend kann man die beiden Baugruppen, in das Profil-Rahmensystem integrieren. Je nach gewünschter Anordnung werden dann natürlich auch noch die Seitenstreben mit eingesetzt.

Diesen Montagegang sollte man aber mit 2 Personen gestalten, weil, so viele Hände hat man ansonsten selber nicht. Auch beachten, die beiden Baugruppen haben ein recht hohes Eigengewicht und halten am Anfang noch nicht von allein.

Das man nun bei der Montage genau alles rechtwinklig einsetzen muss, ist für mich selbstverständlich. Wenn man dies erfolgreich geschafft hat, setzt man abschließend dann die selbst gedruckten Rahmenstreben zur Verstärkung ein.

Danach kann die gesamte Rahmengruppe per Stockschrauben und Seitenhalter an der Wand befestigt werden und wird zuvor dabei entsprechend ausgerichtet. Wenn man alles perfekt gemacht hat, steht die Liftgruppe genau im Wasser…😊Vertikal als auch Horizontal, Glückwunsch!

Hat man nun dieses Projekt z.B. mit einer Liftbühne über 1500mm Länge vor, so würde ich den Liftrahmen entsprechend breiter gestalten und damit verbunden, auch zusätzliche Längs bzw. Querstreben einsetzen. Auch würde ich dann natürlich die zweite Linearschienen-Baugruppe aufbauen und mit in den Rahmen integrieren. Jetzt sollte man jedoch auch bedenken, dass die Spindelgruppe genau mittig eingesetzt wird.

Was auch möglich wäre, dass man hier zwei Spindelgruppen aufbaut und vielleicht auf die Linearschienen verzichtet. Sollte dies jemand vorhaben, dann einfach bitte bei mir melden, wegen der Ansteuerung der Motoren. Möglich ist dies aber auch ohne Probleme.

Eines sollte man hier stets im Vorfeld beachten. Die FSK40J kann bis zu 10Kg Vertikal betreiben. Wenn wir uns hier meinen Baubericht ansehen, müssen wir wissen, dass meine eingesetzte Bühne ein Eigengewicht von 4,63Kg hat. Dazu kommen dann noch die 3D-Druckteile auf der Bühne und natürlich der Zug selbst. Die 3D-Druckteile und die Gleise haben insgesamt ein Gewicht von nochmals rund 450 Gramm. Selbst wenn ein Zug in Spur N, so ca. bis zu 1500 Gramm auf die Waage bringen würde (was aber kaum der Fall sein sollte), liegen wir hier erst bei insgesamt rund 6,6kg. Also kein Thema für meine Konstruktion und somit absolut ausreichend, incl. Reserve. Dies ist wichtig und sollte im Vorfeld stets kalkuliert werden.

Man könnte ja auch als Spindelgruppe den FSK40 einsetzen und diese Baugruppe schafft dann schon mal 20 Kg vertikal. Nur ist hier die Baugruppe höher und hat 71mm. Auch kann ich da nichts zum Motor sagen und daher auch keinerlei Info zur Geräuschentwicklung geben. Ist ja aber auch kein Bestandteil dieses Berichtes, ich will es aber ausdrücklich erwähnen.

Die Lift-Bühne entsteht

Hier habe ich echt lang überlegt, bevor ich mit dem Bau angefangen habe. Die Bühne entscheidet ja letztendlich darüber, wie stark der gesamte Lift aufgebaut sein muss. Ihr Gewicht und natürlich auch die Bühnenlänge, sind hier ausschlaggebend.

Ich habe mich hier für diesen Bühnenaufbau entschieden und bin damit echt zufrieden.

Die Bühne hat bei mir eine Länge von 1470mm. Diese Länge und auch Breite, wurde durch den vorhandenen Platz bestimmt und ist aus meiner Sicht, für Spur N ausreichend. Die Bühne hat eine L-Form. Der hohe Schenkel wird dabei an die Spindelschlitten und den Schlitten der Linearschiene geschraubt, jedoch erst, wenn sie komplett aufgebaut ist.

Da die Bühne aus Pappel-Sperrholz besteht, war es mir wichtig hier dafür zu sorgen, dass eine komplette Stabilität der Bühne entsteht, jedoch bei niedrigem Eigengewicht. Daher habe ich die Oberkante mit einer Alu-U-Formschiene versehen (1,5mm stark). Darunter wird ein Alustreifen 1200x100x3mm verschraubt. Dieser trägt sozusagen die Bühne. Dann habe ich darunter einen Alu-Winkel verschraubt, welcher dann die Gleisauflage trägt. Damit die Züge nicht aus der Bühne fallen können, ist vorn noch ein Alu-Winkel montiert. Dieser trägt auch nochmals dazu bei, dass sich nichts verziehen kann.

In die Bühne habe ich dann einen Streifen Trittschalldämmung 75×2,2mm geklebt. Normaler Weise nutze ich bei der Anlage dafür Gummikork. Diesen habe ich aber hier bewusst nicht zum Einsatz gebracht (Gewicht).

Wenn die Bühne in den Lift geschraubt ist und auch die Probefahrt zufrieden ausfällt, kann man die gedruckten Steinplatten integrieren. Diese sind per doppelseitigen Klebeband, oben und unten (PET-Klebeband von 3M, 5mm breit) geklebt. Dabei habe ich die Reihenfolge so gestaltet, dass man auch später wieder an die Schraubverbindung leicht herankommt (der 50-iger Streifen, befindet sich direkt über den Verschraubungen). In die Mitte habe ich an den Seitenrändern stets eine 30×1,8mm starke 3D-Druckplatte geklebt, sonst würde dort ein Luftspalt sein.

Na und schon haben wir die Bühne soweit fertig…😊

Zurzeit sieht die Bühne so aus:

Der Prellbock hat sein Sperrsignal in rot und die Bühne ist mit Beleuchtung.Gerade das beleuchtete Sperrsignal, ist für Spur N nicht unbedingt die Norm…:-)

Die Sensoren, werden im inneren Liftrahmen mit eingebaut

Aus meiner Sicht, sind die eingesetzten Sensoren, ein wichtiger Bestandteil der Liftsteuerung. Sie zeigen uns z.B. wenn eine Etagen erfolgreich erreicht wurde und somit auch sicher, dass der Lift auch wirklich dort steht, wo er auch hin sollte…😊

Gibt dabei nur eine kleine Herausforderung zu lösen. Meine Zug-Vitrine ist recht groß, somit muss man dann schon wieder darauf achten, dass die Kabellängen der Sensoren nicht zu lang werden. Auf der anderen Seite, war es für mich jedoch auch wichtig, dass ich auch hier meinem Grundprinzip treu bleibe und keine zusätzliche neue Elektronik für den Lift erst noch schaffe…

Ich habe mir die LightControl für diese Aufgabe ausgesucht. Dies war insofern auch klar, da ich sie schon für die beiden Servo auf der Bühne brauche und natürlich auch für die Beleuchtung bzw. für die Ansteuerung der Lichtsignale…😊 Also kann sie auch gleich die TLE4905 ebenfalls auswerten.

Damit nun die Kabelwege relativ kurz bleiben, habe ich hier, in den Liftrahmen die Sensoren, auch für die jeweilige Etagen verbaut. Zum Zusammenfassen, verwende ich die TLE-Addon. Die 5V-Versorgung erhält diese kleine Platine ebenfalls von der LightControl (SV3 oder SV4 der LightControl, Pin1+2 bieten sich dafür an).

Für jede Etage wird hier ein TLE4905 eingebaut und an die Liftbühne, wird dafür ein einziger Magnet plus Halterung eingesetzt. Somit meldet uns die Elektronik nun zuverlässig, sobald die jeweilige Etage erreicht ist. Diese Meldung wird dann im STW (Stellwerkswärter WDP2025) ausgewertet und entsprechenden Ereignissen zugeordnet. Das schöne daran, man sieht auch gleich auf welcher Etage der Lift jetzt wirklich ist.

Damit wir hier keine zusätzlichen Platzprobleme bekommen, hatte ich den Außenrahmen daher schon vorsorglich mit 2040-Profilen aufgebaut. Wir nutzen dafür die Innenrahmen-Teile und haben somit auch keine Platzprobleme mit der Liftbühne…😊

Als Magnet kommt bei mir ein Stabmagnet 2x5mm zum Einsatz. Dieser ist in einem Magnethalter an der Brücke befestigt. Natürlich ist auch dieser Halter mit zum Nachdrucken dabei.

Hier das Bild vom Magnethalter.

Der Magnethalter ist also so konstruiert, dass er auf der oberen Alu-U-Schiene aufgesteckt werden kann.

Übrigens hier ein Tipp zur Montage des Magneten. Dieser ist ja nicht verklebt und hält aber trotzdem super in der Bohrung. Ich nutze dafür immer ein Gegenstück mit einer etwas größeren Bohrung. Beispiel, wenn der Magnet einen Durchmesser von 2,0 mm hat, so drucke ich dafür dann stets ein Gegenstück mit 0,2mm größeren Durchmesser. Hier lässt sich der Stabmagnet ganz leicht reinstecken, würde aber natürlich dort auch nicht halten. Dann drücke ich die beiden Teile vorsichtig zusammen und schon ist der Magnet in der strafen anderen Bohrung gerade eingeführt und ist echt fest…😊

Die Lift-Steuerung

Ich habe bei mir selbst erst einmal den Lift komplett aufgebaut. Mir war dabei wichtig, dass er auch wirklich so funktioniert, wie ich es mir selbst vorgestellt habe und konnte mich also auch davon überzeugen, dass man den Lift, bei seiner Arbeit, selbst nicht hört.

Einen Schwerpunkt habe ich auch darauf gelegt, das die Steuerung am Anfang auch ohne PC funktionieren muss, aber später natürlich auch per PC-Steuerung dann einsetzbar sein sollte. Meine jetzt gewonnenen Erkenntnisse zeigen mir deutlich, würde man dies außer Acht lassen, hätte es zur Folge, dass man schon beim Aufbau des Liftes, stets die komplette Anlage einschalten müsste, um mal schnell etwas mit dem Lift zu probieren. Ganz zu Schweigen davon, dass man ja am Anfang eine Steuerung dafür braucht, welche man in der Hand hat und per Tasten und Display Vorgänge auslösen kann. Nur so kann man auch schnell reagieren und ist von der späteren Einbindung der Elektronik noch völlig unabhängig…😊 Bitte bedenken, hier hat der Stepper Kraft…

Eine Drehscheibe kann sich z.B. nur im Kreis drehen, na und wenn man da nicht schnell genug reagiert, dann dreht sie halt ein wenig weiter…😊

Also habe ich mich hier für die Zuglift-Steuerung von Herrn Lange entschieden. Diese erfüllt alle gesetzten Eigenschaften und ist absolut flexible und auch in Verbindung, per exterener Treiber, einsetzbar. Ok, sie läuft nicht unter BiDiB, sondern bildet per DCC (Weichenadressen) dann die Einbindung ins Steuerungssystem WDP2025. Für mich kein Problem…😊

Ich habe die Steuerung etwas umgebaut. Der Umbau hält sich jedoch deutlich in Grenzen. Auch ein Gehäuse habe ich natürlich für die Steuerung geschaffen.

Ausführliche Beschreibungen zur Steuerung direkt, findet man auf www.digitalzentrale.de

Ich nutze hier die 199052, in Verbindung mit der Ansteuerung für externe Treiber. Die Beschreibungen dazu kann man von der 199000 nutzen. Hier ist alles erklärt und daher werde ich nicht noch einmal tiefer darauf eingehen. Sollten doch offene Fragen sein, ich stehe gern zur Verfügung.

Umbau bzw. Ergänzung der Steuerung

Ich habe hier Steckverbindungen eingelötet, welche auch einen Verpolschutz aufweisen. Ist aus meiner Sicht einfach sicherer. Dies also für die Verbindung zum externen Treiberbaustein DM556T und auch für die Steuerungsanbindung per DC

Diese Anschlüsse müssen für die externe Treiberanbindung gesetzt werden

Bitte auch beachten:

Die eingestellten Mikroschritte müssen bei der Steuerung und beim externen Treiber, gleich eingestellt sein. Ich nutze hier 32 Mikroschritte (32×200 = 6400). Bei mir läuft dadurch die FSK40J schön gleichmäßig und leise.

Die Signale zu den externen Treiber werden per 5V übertragen. Zusätzliche Widerstände sind hier nicht erforderlich. Dies setzt natürlich den Einsatz vom DM556T voraus.

Folgende Jumper-Einstellungen habe ich beim DM556T gesetzt:

Genaue Erläuterungen dazu findet ihr in der Betriebsanleitung zum DM556T.

bei Fragen bitte einfach an mich wenden: wokruegel@alice.de

Folgende Signale stehen uns durch den Einsatz der Steuerung, in Verbindung mit WDP2025, zur Verfügung:

-Bühne fährt

-Bühne hat Ziel erreicht

-Bühne steht am Abgang 1, 2, 3, 4, oder 5

Zusätzlich wird über ein Blinklicht die Bewegung der Bühne signalisiert.

Zusammenfassung für die Steuerung

Ich habe seit ca. 10 Tagen keinen neuen Nullabgleich mehr durchgeführt und trotzdem ist alles absolut zu 100% Top! Völlig egal wie oft man da also hin- und herfährt mit der Bühne, die Einstellung ist zu 100% reproduzierbar. Ich fahre hier jetzt mit 32 Mikroschritten, also 6400 Schritte pro Umdrehung. Noch anders gerechnet, eine Umdrehung sind 10mm. Für eine Umdrehung benötigt der Stepper jetzt 6400 Schritte, ergo: 10mm/6400= 0,0015625mm pro Schritt. Kein Wunder, das diese Genauigkeit spürbar ist…😊

Ok, wir müssen dabei natürlich auch beachten, dies hier ist keine Drehscheibe (Spielzeug), sondern es handelt sich hier um Komponenten von CNC-Maschinen, welche hier halt eine andere Aufgabe von mir erhalten haben…😊 Hier gibt es halt kein bzw. kaum irgendein Spiel oder so, in einer CNC-Maschine kommt es schließlich auf 100% Genauigkeit an und genau dies sehen wir hier auch, einfach nur SUPER…😊

Aus meiner Sicht ist die Herausforderung für meinen Aufbau erfüllt. Alles was jetzt noch folgt, werde ich dann noch in ein paar Bildern nachreichen. Hier wird ja dann nur noch die Zugvitrine gezeigt, also die Etagen, welche natürlich bei mir immer gleich aufgebaut sind.

Ich kann nur dazu sagen, es spielt hier absolut keine Rolle, ob ihr hier zur Steuerung eine StepControl nutzen wollt oder eine andere Steuerung, welche DCC-fähig ist. Sie muss nur mit externen Treibern umgehen können oder aber gleich Stepper mit hohen Strombedarf unterstützen…😊 Den Rest, kann man dann über Optokoppler, in BiDiB einbinden und z.B. über eine OneOC oder LightControl integrieren und schon hat man alles was man sich wünscht…

Na und noch ein Hinweis zur Geschwindigkeit der Bühne.Die Bühne muss bei kompletter Fahrt 732mm überwinden. Dies schafft sie bei meinen jetzigen Einstellungen in genau 73 Sekunden. Na und dies, obwohl sie sehr langsam anfährt und auch beim Ziel, sehr langsam ran fährt. Da kann man wirklich nur zufrieden sein, ich bin es jedenfalls.

NUR MUT, die Herausforderung hält sich echt in Grenzen… Na und das Geld, welches man dafür ausgeben muss ebenfalls…😊Auch große Anforderungen an irgend eine Programmierung, sind aus meiner Sicht, absolut nicht nötig!

Einbindung der StepControl in die Steuerung

Auch könnte man die StepControl als Steuerung einsetzen.

Dies ist jedoch z.Z. noch nicht möglich! Hier fehlt im Wizard die Möglichkeit, die StepControl als Steuerung für einen Zuglift sinnvoll einzusetzen. Schaun wir mal, wann sich dies ändern wird…😊

Um die StepControl für die Ansteuerung externer Treiber zu aktivieren, bedarf es dieser kleinen Platine von Herrn Kufer.

Diese muss dann in der StepControl platziert werden.

Zur Übertragung habe ich hier die Signale DIR und STEP genutzt. ENA habe ich nicht berücksichtigt.

Ich habe bewusst, jetzt nicht die StepControl gleich in das Gesamtsystem eingebunden. Erst einmal gilt es herauszufinden, in welcher Richtung sucht denn der Stepper die Home-0. Dann muss der Sensor dafür entsprechend platziert werden.

Jetzt folgt der Aufbau meiner Zug-Vitrine, Etage für Etage.

Dabei ist es aus meiner Sicht sehr wichtig, dass ich Etage für Etage auch nach dem Aufbau immer erst einmal in den Lift integriere. Erst danach kommt dann stets die nächste Etage dran. Man könnte auch sagen, wir bauen den Zug-Lift in einer Art Baukastensystem auf. Wie viele Etagen er dann hat, ist eigentlich erst einmal fast egal…😊 Klar die Stützen nach oben, sollten schon für die richtige Höhe ausgelegt sein.

Also lasst uns beginnen mit dem Aufbau…

Die Zug-Vitrine entsteht

Die Zug-Vitrine ist bei mir so aufgebaut, dass ich erst einmal 3 Streifen aus Tischlerplatte an die Wand geschraubt habe. Daran wird dann die Vitrine befestigt. Dadurch muss ich keine weiteren Bohrungen direkt in die Wand setzen. Die Streifen haben eine Größe von 760x120x20mm.

Die Vitrinen-Etage wird als Rahmen aus Alu-Profilen 2020 aufgebaut. Hier werde ich Profile mit einer Länge von 1870mm zum Einsatz bringen, welche ich dann mit Abschluss-Profilen, in einer Länge von 260mm begrenze. In der Mitte befindet sich wieder das Pappel-Sperrholz 1870x220x12mm.

Jede Etage wird erst einmal komplett aufgebaut, also auch incl. der Gleise und der dazugehörigen Elektronik. Hier setze ich für die RMK einen Node mit drei GBM16T ein (war bei mir noch vorhanden und ergänze diese dann mit 2 GBM16TS. Diese Gruppe bildet bei mir also einen Booster-Abschnitt.

Der Vorteil dabei ist, dass jeweils 16RMK pro Etage benötigt werden. Klar, man kann auch weniger RMK zum Einsatz bringen, ich möchte dies aber nicht. Bei mir hat jedes Gleis 3 RM-Bereiche und die Etagen-Einfahrt hat ebenfalls seinen RMK.

Ich glaube, hier wird echt deutlich, welch sinnvoller Einsatz der 3D-Druck, bei der Gestaltung einer Modellbahn-Anlage leisten kann.

Will hier jetzt noch gar nicht von der Gestaltung der Bahnhofsanlage sprechen, welche vielleicht mal später, hier auch noch kommen könnte. Fertig gestellt sind die Elemente bereits schon. Müssen halt nur noch zu einem Bahnsteig zusammengestellt werden…😊

Hier können wir jetzt sehen, die Zugvitrine ist fertig aufgebaut und füllt sich langsam…😊

Auf der Bühne, als auch in der Zug-Vitrine, Prellbock mit roten Gleis-Sperrsignal

Zuglift Einbindung in WDP2025

Diese Einbindung ist wirklich relativ einfach. Man hat hier die Möglichkeit des automatischen Fahrens, als auch der manuellen Bestückung der Zugvitrine.

Hierbei kann man sich durch den STW sehr gut unterstützen lassen. Wir bekommen hier in WDP angezeigt, auf welcher Etage sich der Lift befindet, ob er gerade fährt oder sein Ziel erreicht hat. Na und natürlich auch, wo er hinfahren soll bzw. will…😊

Auch die Zug-Vitrine teilt uns hier mit, wo noch Plätze frei sind oder halt nicht.

Über das Ausweichgleis auf der Bühne sind dann natürlich auch noch andere Möglichkeiten gegeben. Selbst wenn also in einer Etage alles voll wäre, so kann man ja dort einen Zug entnehmen und diesen erst einmal auf der Bühne zwischen Parken und den anderen Zug auf der Etage abstellen.

Was für mich auch wichtig war und ist, wir können hier über den STW auch sagen, ok, Zug ist in der Vitrine und somit zählen die Decoder auf der Anlage nicht mehr mit…😊 Dies war übrigens ein wichtiger Grund für mich, warum ich mir dieses Projekt überhaupt gebaut habe. Trotzdem sehe ich aber, was in der Vitrine ist und verliere nicht den Überblick…😊

STW = Stellwerkswärter

Was habe ich wo gekauft?

Bei Amazon habe ich folgende Elemente gekauft:

FSK40J 1000mm und diverse Schrauben M4 als auch M5 Edelstahl sowie die Profilwinkel 90° und die Hammermuttern Nut6 für M4 und M5 HDH20 ist hier unter Linearführung 2 Stücke HGR 20-1000mm Linearschiene mit 4PCS Gleitblock für 3D Drucker zu finden

SMC02: ist hier unter Schrittmotor Treiber für NEMA 17 Binghe SMC02 Schrittmotor Treiber Controller Stepper Motor mit Display Vorwärts/Rückwärts Schrittmotor Treibersteuerung PLC Serielle Kommunikation für NEMA 17 23 Moto zu finden Bitte hier beachten, diese Variante läuft per DC 5-30V und schafft mit eigenem Treiber bis 4A. Gut für erste Versuche und anschließend nur noch die Steuerung im Einsatz per Steuersignale-5V für externe Treiber. Eine Anleitung dazu kann ich zur Verfügung stellen. Diese darf ich hier aber aus rechtlichen Gründen, nicht direkt ins WiKi stellen.

HW-140 kann man auch bei Amazon kaufen oder aber direkt bei AZ-Delevery

Profile 2020 Alu und 2040 schwarz je 2000mm habe ich bei VEVOR gekauft.

Direkt bei StepperOnline habe ich mir diese Elemente gekauft: (Lager Deutschland)

https://www.omc-stepperonline.com/de/digitaler-schrittmotor-treiber-1-8-5-6a-20-50vdc-fuer-nema-23-24-34-schrittmotor-dm556t

https://www.omc-stepperonline.com/de/lrs-200-24-mean-well-200w-24vdc-8-8a-115-230vac-geschlossenes-schaltnetzteil-lrs-200-24

Das Pappel-Sperrholz habe ich im Holzgroßhandel gekauft. Ist dort deutlich günstiger und die Qualität ist besser als im Baumarkt. Hier konnte ich mir auch die Platte aussuchen. Die Plattengröße ist hier 1870x2500x12mm. Diese habe ich mir dann per 2500 in 1000mm Streifen schneiden lassen. Somit war der Transport deutlich leichter…😊

Die Alu-Streifen 1300x100x4mm, als auch 1200x80x3mm sowie die Alu-Winkel Profile, habe ich vor Ort, in einer Metall-Firma gekauft.

Die verwendeten 3D-Dateien:

Profil-Rahmenstreben: https://www.thingiverse.com/thing:4196635/files

Diese habe ich hier verwendet. Mir gefallen sie, sie sind auch echt stabil und bringen daher auch den entsprechenden Nutzen. Also warum noch einmal selbst konstruieren?

Ab hier habe ich alles selbst gestaltet: Bei den gepackten 3D-Dateien, können auch mehrere Varianten dazu zusammen gepackt sein…😊

Kabelhalter 2020-Profil: schutz_kabel.zip

Profilhalter 2020 für die Zug-Vitrine: vslot2020_halter.zip

Stützfuß für Profil 2020: profilhalter_rund.zip

Offenes Schutz-Gehäuse für den HW-140: strombehaelter.zip

Gehäuseschachtel-Unterteil für die Steuerung der Digitalzentrale: steuerkasten1.zip

Abdeckung Anschlüsse Netzteil: schutz_netzteianschluesse.zip

Ist aus meiner Sicht wichtig, denn hier liegen 220V frei an!

Unterleger für die Montage der Linearschiene: unterleger.zip

Steinwand-Platten für die Liftbühne: natursteinwand.zip

TLE8-Addon für die Hall-Sensoren: tle8-addon.zip

GleissperrSignal für Prellbock Spur N prellbock_sperrsignal.zip

Kabelhalter: kabelhalter-lift.zip

Kabelbündelhalter: kabelbuendelhalter.zip

Bretthalter_Profil2020: bretthalter_profil2020.zip

Kabelhalter_Profil2020: kabelhalter_profil2020.zip

Servo_Unterflurhalter und Normal: servo_unterflurhalter.zip es9051.zip

Platinenunterleger: platinenunterleger.zip

TLE4905-Sensor: tle4905_halter.zip

Magnethalter für die Bühne: magnethalter.zip

zuglift.txt · Zuletzt geändert: von wokruegel

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