Überflur-Servoantrieb als Ersatz für Märklin Weichenantrieb

#1 von Analog Fahrer , 24.03.2024 21:20

Hallo Stummis

Wer kennt sie nicht, die elendiglichen Weichenantriebe vom Märklin K Gleis. Die Loks stehen mit dem Schienenräumer an oder stellen gar mit dem Schienenräumer die Weiche um, während sie befahren wird.
Wenn die Gleise bereits verlegt oder wie bei mir schon eingeschottert sind, kann ein Unterflurantrieb nur sehr schlecht, bis gar nicht mehr montiert werden. Zudem habe ich unter den Weichen teilweise keinen Platz, weil andere Trassen unten durch führen. Darum habe ich schon lange nach einem Ersatz gesucht und bin nun endlich fündig geworden:

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Der Servo hat die Masse von 13.5 mm x 18.5 mm x 6.2 mm. Er passt problemlos ins Schotterbett neben die Weiche. Um ihn bündig einzubauen, müssen die beiden Befestigungslaschen entfernt werden. Der kürzeste Schaltarm wird noch etwas weiter gekürzt und mit einem zusätzlichen Loch (1mm) versehen.
Vorher: Bild entfernt (keine Rechte) Nachher: Bild entfernt (keine Rechte)

Bei der Weiche muss lediglich der Kunststoffarm entfernt werden, welcher die Zunge umstellt. An dieser Stelle habe ich einen Stahldraht mit 0.5mm eingefädelt, und in einem Messingrohr mit 1mm Innendurchmesser unter der Schwelle hindurch geführt.
GIF:
Bild entfernt (keine Rechte)

Jetzt noch den Stahldraht an der richtigen Stelle abbiegen und den Arm des Servos montieren.
Den Servo habe ich provisorisch mit Heisskleber festgeklebt. Schliesslich muss ja noch getestet werden, wie lange das gute Teil durchhält. Bringt ja nichts, wenn der nach 20 mal Schalten bereits den Geist aufgibt. Im Bereich des Servoarms habe ich noch vorsichtshalber eine kleine Nut aus dem Holz gefräst, damit ja nichts ansteht.

Bild entfernt (keine Rechte)
GIF:
Bild entfernt (keine Rechte)

Zum Schluss kann das ganze mit einem Deckel aus dem 3D Drucker zugedeckt werden und neu eingeschottert werden. Wie man sehen kann, selbst mit Deckel ist der Servo nicht höher als Schienenoberkante.

Bild entfernt (keine Rechte)

Das ganze ist zur Zeit nur ein Provisorium, um, wie schon geschrieben, den Servo zu testen. Sollte er sich bewähren, kann natürlich der Servo auch in der Holzplatte 6mm versenkt werden, sodass der Stellarm nach oben statt nach unten schaut. Mit einem Deckel liegt die Höhe dann etwa auf derselben Höhe wie die Schwellen.

Der Servo wird zur Zeit mit einem Handyladegerät als Speisung und von einem PIC 12F1572 von Microchip angesteuert.

Bild entfernt (keine Rechte)

Im Gegensatz zum Märklin Weichenantrieb kostet der Servo ein Bruchteil. Mit dem Pic 12F1572 könnten 2 Weichen angesteuert werden inkl. Rückmeldung über den Stand der Weiche.


Gruss Thomas

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RE: Überflur-Servoantrieb als Ersatz für Märklin Weichenantrieb

#2 von trapper.hardy , 24.03.2024 21:33

Hallo Thomas,
super Idee. Ich weiß nicht, was der PIC pro Weiche kostet, ich denke, deutlich günstiger als
die ESU Switch Pilot Servo....
Ich verwende die etwas größeren Servos 9G. Stecke allerdings noch im Rohbau.

Gruß

Hardy


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RE: Überflur-Servoantrieb als Ersatz für Märklin Weichenantrieb

#3 von Analog Fahrer , 24.03.2024 23:43

Hallo Hardy

Zitat von trapper.hardy im Beitrag #2
Ich weiß nicht, was der PIC pro Weiche kostet


Ein Microcontroller kostet gegen 50-70 Cent (für 2 Weichen)

Die 9g habe ich auch, für die Bahnschranken. Die wären gut für Unterflurantriebe, aber das geht bei mir leider nicht mehr.
Die 9g sind zu gross um neben der Weiche einzubauen.


Gruss Thomas

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RE: Überflur-Servoantrieb als Ersatz für Märklin Weichenantrieb

#4 von hmarx , 25.03.2024 02:06

Hallo Thomas,

da brauchst du noch ein Programmiergerät.
Was nimmt man, wenn man es nicht aus seiner Firma ausleihen kann?

Viele Grüße
Heinz


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RE: Überflur-Servoantrieb als Ersatz für Märklin Weichenantrieb

#5 von volkerS , 25.03.2024 05:27

Hallo Heinz,
als Programmiergerät z.B. PICkit2 oder PICkit3. Ersteres gibt es als Clone ab ca. 20€
Volker


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RE: Überflur-Servoantrieb als Ersatz für Märklin Weichenantrieb

#6 von volkerS , 25.03.2024 05:43

Hallo Thomas,
wie steuerst du den Servo an? Dein Steckbrett zeigt ja nur, dass du den Servopuls an Pin 7 des 12F1572 (GPIO0 (PWM2)) ausgibst. Eine Ansteuerung des PIC fehlt komplett.
Volker


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RE: Überflur-Servoantrieb als Ersatz für Märklin Weichenantrieb

#7 von Analog Fahrer , 25.03.2024 08:26

Hallo Volker

Zitat von volkerS im Beitrag #6
wie steuerst du den Servo an? Dein Steckbrett zeigt ja nur, dass du den Servopuls an Pin 7 des 12F1572 (GPIO0 (PWM2)) ausgibst. Eine Ansteuerung des PIC fehlt komplett.

Das ist richtig: Da es sich um einen Testaufbau handelt, wird der Servo nicht von der Anlage angesteuert. Der PIC ist so programmiert, dass alle 25 sek. die Weiche umgestellt wird, sobald das Netzgerät eingesteckt und Spannung vorhanden ist. so lasse ich ihn täglich mehrere Stunden laufen, und wenn so nach 2 -3 Wochen der Servo immer noch läuft hat er den Test als tauglich bestanden.

Hallo Heinz
Zitat von hmarx im Beitrag #4
da brauchst du noch ein Programmiergerät.
Was nimmt man, wenn man es nicht aus seiner Firma ausleihen kann?


Das PIC Kit Programmiergerät ist das einzige was du kaufen musst, alles andere (Software wie MPLab und Compiler) gibt es bei Microchip gratis zum Download.


Gruss Thomas

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RE: Überflur-Servoantrieb als Ersatz für Märklin Weichenantrieb

#8 von moppe , 25.03.2024 09:23

Zitat von Analog Fahrer im Beitrag #3

Ein Microcontroller kostet gegen 50-70 Cent (für 2 Weichen)



Wo kaufst du PIC 12F1572 für 50-70 Cent?


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RE: Überflur-Servoantrieb als Ersatz für Märklin Weichenantrieb

#9 von moppe , 25.03.2024 09:28

Zitat von Analog Fahrer im Beitrag #1

Jetzt noch den Stahldraht an der richtigen Stelle abbiegen und den Arm des Servos montieren.



Wenn ich nutzen servos, als Unterflurantrieb, nutzen ich ein dünnes Draht, wer Federwirkung hab.
Denkst du nicht das du ein bisschen Federung brauchen bei deiner antrieb?

Wie programmieren du der Laufweg ihren servos, wenn sie in betrieb ist?


Klaus


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RE: Überflur-Servoantrieb als Ersatz für Märklin Weichenantrieb

#10 von Analog Fahrer , 25.03.2024 10:02

Hallo Klaus

Zitat von moppe im Beitrag #8
Wo kaufst du PIC 12F1572 für 50-70 Cent?

Bei mouser.ch Texas, reichelt.de ist etwas teurer
Zitat von moppe im Beitrag #9
Denkst du nicht das du ein bisschen Federung brauchen bei deiner antrieb?

Ausser bei der Schattenbahnhof Ausfahrt werden bei mir keine Weichen "aufgeschnitten" Darum müssen die Zungen auch nicht federn.
Bild entfernt (keine Rechte)
Aber durch die Biegung des Drahtes mit 2 90° Winkel erreiche ich schon eine kleine Federung. Das sollte genügen.
Zitat von moppe im Beitrag #9
Wie programmieren du der Laufweg ihren servos, wenn sie in betrieb ist?

Sollte es dann soweit sein, dass die Servos eingesetzt werden, wird eine Leiterplatte hergestellt, und da sind natürlich die Programmierleitungen für den 12f1572 auf einen Steckkontakt herausgeführt um das PICKit 3 einzustecken. Somit kann jederzeit der linke und rechte Anschlag sowie Stellgeschwindigkeit eingestellt werden.


Gruss Thomas

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zuletzt bearbeitet 25.03.2024 | Top

RE: Überflur-Servoantrieb als Ersatz für Märklin Weichenantrieb

#11 von volkerS , 25.03.2024 17:22

Hallo Klaus,
0,86€ (incl. 19% Mehrwertsteuer) ist der aktuelle Preis bei Mouser bei 120 St. Abnahme, einzeln 1,02€. Reichelt 1,09€/Stück für die DIP-Version.
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RE: Überflur-Servoantrieb als Ersatz für Märklin Weichenantrieb

#12 von fbstr , 26.03.2024 13:17

Zitat von Analog Fahrer im Beitrag #1
und bin nun endlich fündig geworden:





Hallo Thomas,

ich (und mindestens 2 weitere Stummis) verwende auch 1.7g Servos. Unsere sind aus China. Nachdem mehrere durchgebrannt sind, ist uns erst aufgefallen, dass die Versorgungsspannung 4,2V nicht überschreiten darf.
🚂🚃🚃 Frank's Projekt: Bahnpark Augsburg (28)

Evtl. ist das bei Deinen auch der Fall und sollte berücksichtigt werden.


Gruss
Frank
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RE: Überflur-Servoantrieb als Ersatz für Märklin Weichenantrieb

#13 von Analog Fahrer , 26.03.2024 16:44

Hallo zusammen
Ja, ich weiss: Max. 4.2Volt. Ich habe darum nach dem 5V Spannungsregler eine Diode eingebaut, sowie eine LED; damit immer etwas Strom fliesst und die 0.7V Spannungsabfall auch erreicht werden.
Ruhestrom / Spannung: Bild entfernt (keine Rechte) Arbeitsstrom / Spannung: Bild entfernt (keine Rechte)
Aber trotzdem Danke für den Hinweis, sowas ist schnell übersehen, vorallem da die meisten Servos mit 5V laufen.


Gruss Thomas

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RE: Überflur-Servoantrieb als Ersatz für Märklin Weichenantrieb

#14 von hu.ms , 26.03.2024 19:37

Zitat von Analog Fahrer im Beitrag #10

Sollte es dann soweit sein, dass die Servos eingesetzt werden, wird eine Leiterplatte hergestellt, und da sind natürlich die Programmierleitungen für den 12f1572 auf einen Steckkontakt herausgeführt um das PICKit 3 einzustecken. Somit kann jederzeit der linke und rechte Anschlag sowie Stellgeschwindigkeit eingestellt werden.


Sehr interessant und kostengünstig.
Gibt es die leiterplatte irgenwo zu kaufen, wie ist der bestückungsplan (werden wirklich nur 3 bauteile + 2 für die led wie auf dem foto) benötigt
und wird der controller einfach von einem dcc- oder mm-impuls ausgelöst ?

Hubert


Mein anlagenneubau: https://stummiforum.de/viewtopic.php?f=15&t=140152
Meine fahrzeugverbesserungen: https://stummiforum.de/viewtopic.php?f=27&t=132888

Fahre moba und ID.3 mit selbst produzierten PV-strom.


 
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zuletzt bearbeitet 26.03.2024 | Top

RE: Überflur-Servoantrieb als Ersatz für Märklin Weichenantrieb

#15 von Analog Fahrer , 27.03.2024 09:37

Hallo Hubert

Zitat von hu.ms im Beitrag #14
Gibt es die leiterplatte irgenwo zu kaufen, wie ist der bestückungsplan

Nein, soweit ich weiss, gibts die nicht zu kaufen, die muss ich selber machen. Der Bestückungsplan gibts auch noch nicht.
Da kommen dann schon noch ein paar Bauteile hinzu: denke zB dass für die Rückmeldung noch ein N-Kanal FET verbaut werden muss.
Am Eingang des PIC werden ebenfalls FETs nötig, da der PIC ja nur mit der Spannung des Servo von 4.2V läuft.
Dann kommen noch PULL UP Widerstände dazu.
Hier mal ein Schema, ohne Garantie auf Vollständigkeit
Bild entfernt (keine Rechte)
Wenn du die bestehende Impulssteuerung verwenden willst, werden wie auf dem Schema 2 Eingänge benötigt. Somit pro Weiche ein PIC. Kannst du auf Dauerkontakt umstellen, benötigst du nur einen Eingang. (2 Weichen pro PIC)
Bei meiner Menge an Weichen, würde ich bestimmt ein Netzteil bauen, mit einer Spannung von 4.2 V und eine neue Ringleitung durch die Anlage ziehen, anstatt jeder Weiche ein eigenen Spannungsregler einzubauen.


Gruss Thomas

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