(Modellbahn-)Schiebebühne im Selbstbau

Guten :slight_smile: Morgen Zusammen,
ich bin neu hier und hoffe auf Hilfe zu meinen Fragen zur Steuerung einer Schiebebühne.
Ich habe jetzt einiges hier gelesen aber die richtige Lösung ist mir noch nicht untergekommen.
Vorneweg muß ich sagen das ich noch keinerlei Erfahrung mit Arduino habe. Bitte daher um etwas Nachsicht!
Es gibt zwar fertige Lösungen zu kaufen, aber diese sprengen meine Rahmen und sowas selbst zu versuchen ist auch spannend… sofern es dann klappt. Im schlimmsten Fall habe ich was gelernt.

Grundidee:
Antrieb der Bühne über Zahnräder, Gewindestange und (vorhandenem) Schrittmotor
( http://www.pollin.de/shop/dt/NjQ1OTg2OTk-/Motoren/Schrittmotoren/Schrittmotor_PSM42BYGHW603_1_8_.html ),

Steuerung mit Arduino Uno und passendem Motor-Shield von Arduino (nur 1 Schrittmotor) oder Adafruit (2 Schrittmotore > kann zweiter Motor für ein ganz anderes Modell (Drehscheibe) unabhängig gesteuert werden?)

Die Steuerung sollte folgendes können:
verfahren der Bühne mit langsamen Anfahren und Abbremsen;
Fahrweg soll vorgegeben werden können (um einen oder X Anschlüße verfahren, Richtungsänderung über Schalter und/oder Taster)

Was mir noch fehlt oder unklar ist:
Geht das überhaupt mit Arduino?
Ist der Motor stark genug? OK, lässt sich austesten… habe allerdings im Moment nur ein Netzteil mit 0-30 V und 2,5 A da und ich kriege ja nur zwei Kabel angeklemmt
Was für ein Netzteil kommt in Frage?
Passt eins der Shields?

Hm, mehr fällt mir im Mom nicht ein… wird aber sicher nicht die letzte Frage sein,
wenn euch noch Infos fehlen bitte Fragen!
über Antworten würde ich mich sehr freuen,
viele Grüße
pumkt

Ist der Motor stark genug?

Gute Frage. Was ist eine SchiebeBühne ? Willst du damit ein Stück H0 Gleis mit 1 Lok oder deine ganze Anlage bewegen? Das erforderliche Shield oder sonstige elektrische Ansteuerung hängt dann vom Motor ab.

Geht das überhaupt mit Arduino?

Der Arduino selbst ist kein Problem: 2 SchrittMotoren und 4 Taster, evtl noch Endschalter, kannst du mit den 20 Pins eines Uno steuern. Auch wenn du 2 für Serial - debug-Ausgaben und 2 I2C Pins für ein Display frei lässt.

Wenn du den Motor eh schon da hast, kümmer dich doch mal um die Ansteuerung generell. Für deinen 0.4A Motor sollte der z.B. im Adafruit Shield verwendete L293D passen. Wenn der Motor dreht, kannst du die Mechanik konstruieren und sehen was praktisch geht.

Hallo, http://www.amazon.de/gp/product/B0000WOJIW?*Version*=1&*entries*=0 https://de.wikipedia.org/wiki/Schiebeb%C3%BChne Gruß und Spaß Andreas

Hallo, ich noch mal. Das ist ja eine Schiebebühne, mit Lokomotive drauf- schieb hin und her...

Das Du Modellbauer bist, wird die mechanische Geschichte wohl nicht so "schlimm" werden. Was ich mir alledings überlegen würde, ist die Sache mit dem Schrittmotor. Der macht Schritte- ja, ja.

Wäre es nicht besser einen Bürste(losen) Motor zu nutzen. Der könnte nämlich "butterweich" anlaufen/weiterlaufen. Der Schrittmotor macht Schritte, und es ist möglich das Deine Lokomotive dann im Takt hin und her wackelt. Gruß und Spaß Andreas

Das kommt auf die Mechanik an. Wenn man einen Schrittmotor auf eine Gewindestange überträgt kann man damit auch winzige Distanzen schön fahren.

Hoi pumkt,

das funktioniert ganz wunderbar mit einer Gewindestange. Und wenn Du für die Steuerung PWM-Pins/-Signale benutzt lässt sich die Bühne schön langsam anfahren und abbremsen. (also Schrittmotor brauchts nicht)

Für die Genauigkeit (welche Spurweite fährst Du ?) gibt es verschiedene Ansätze zum "1/10 mm genauem Positionieren."

Und der Geräuschpegel lässt sich mit der fertigen Dreh-/Schiebebühne von z.B. MTX überhaupt nicht vergleichen - bei den vorhandenen (auch reinen Drehscheiben) liegt der Schalldruckpegel wohl knapp unter der Körperverletzungsgrenze ;-)

Lass die Bühne rechte und links auf einem Schienenstrang rollen, dann brauchts auch keine Kraft.

Und mit den übrigen Pins kannst Du dann auch z.B. die Bühne elektrifizieren beim Bewegen, die OL (falls vorhanden) aktivieren und und und....

Guten Morgen :) Zusammen, sorry das es etwas gedauert hat mit meiner Antwort: michael_x: Im Prinzip hast du den Nagel auf den Kopf getroffen. Ein Stück H0-Gleis mit Lok, ein wenig tragende Bühne drumrum und gut soll's auch 8) aussehen. Die Links von SkobyMobil zeigens.

Elektronik ist für mich so eine Sache: "Serial - debug-Ausgaben und 2 I2C Pins für ein Display frei" - sagt mir jetzt noch nichts. Kannst du mir das mit ein paar Worten erklären?

An der Mechanik bin ich dran, erste Testläufe könnte ich riskieren. Mittlerweile habe ich mir den Uno und ein Motorshield gekauft. Ich bin mir noch nicht schlüssig ob ich die Über- (heisst ja eher Unter-) -setzung über Zahnräder oder Schnecke am besten erreiche. Dafür dann die Probefahrten.

@SkobyMobil: Sehr gut :) 8) beschrieben. Glockenankermotore sind mir einfach zu teuer und mit der Untersetzung vom Getriebe sind die "Schritte" hoffentlich so klein das sie sich nicht mehr bemerkbar machen. Das mit dem Schaukeln :roll_eyes: wäre nicht gut... habe in keiner meiner Loks passende Tüten :sweat_smile: für den Lokführer :D liegen.

@Serenifly und A.R.Ty : Antrieb über eine Gewindestange soll es sein. PWM und Schrittmotor ... schliesst sich das aus? Ich fahre in Spur "H0". Bin dabei ganz langsam von Analog auf Digital umzusteigen. Einer der Ansätze wäre die genaue wiederholbare Bewegung die über Schrittmotor und Steuerung möglich ist. Zum anderen über Kontakte. Welche gibt's noch? Die Lautstärke soll auf jeden Fall soweit wie möglich reduziert werden. Im Alltag habe ich genug Lärm. Ein leichter Lauf ist Voraussetzung: Schienen und Räder / Kugellager. Vielleicht kriege ich es so hin, das sie mit einem leichtem Schubser (natürlich ohne hemmendes Getriebe dran) bis zum Ende rollt. Über die übrigen Pins habe ich mir noch keine Gedanken gemacht... weiß ja noch nicht mal welche für was übrig bleiben bzw. verwendet werden können.

Eine Frage hätte ich noch: Was ist bei einem Schrittmotor besser? Niedrige oder hohe Drehzahl vom Motor um eine gute Leistung (Drehmoment) zu bekommen?

viele Grüße und einen schönen Tag, pumkt

Hallo, bei Schrittmotoren sollte die Leistung (Du sprichst hier wohl von Kraft) bei jedem Schritt gleich sein, egal ob 20 oder 40 Schritte in der Sekunde. Ich rate Dir vom Schrittmotor ja noch immer ab. Glockenankermotore müssen es ja nun auch nicht sein.

Ein Problem, das sich bei Schrittmotoren auftun könnte, ist der Abstand Deiner einzelnen An- und Abfahrtgleise. Diese müssen sich in Ihrem Abstand nach Deinen Schritten richten. Wenn Du "normale" Motoren benutzt, dann kannst auf "den Punkt" landen. Schau Dir einmal an, was z.B. Fischertechnik mit einfachsten Motorn auf die Reihe bekommt. Und die arbeiten mit einfachen Schaltern als Kontakte. Heute gibt es Fototransistoren deren Durchmesser weit kleiner als 5mm ist, die würde ich als Kontakt nehmen. Wenn Du Schrittmotoren benutzt, dann kannst Du Dir dieses ganze Kontaktzeugs natürlich sparen.

Schrittmotoren sind für den HobbyBastler eine ganz blöde Angewohnheit geworden. Sie sind "digital"- d.h. endliche Auflösung, bei "normalen" Motoren ist die Auflösung unendlich, weil analog. Gruß und Spaß Andreas

Hoi pumkt, habe die letzten Tage etwas Zeit gehabt und neben einem Grundmodell auch schon ein "Handarbeitsmuster" (fast) fertig. Das Urmodell sollte die Machbarkeit belegen (was es getan hat), das Handmodell ist für die eigene Anlage (Spur N).

PWM und Schrittmotor ... schliesst sich das aus?

Nein

Ich habe den Motor mit einem kurzen Stück Aquariumschlauch dirket an die Gewindestange "geflanscht", das funktioniert super. Die Wiederholgenauigkeit ist selbst bei Spur N ausreichend, sollte für Dein HalbNull also ebenfalls genügen.

Ansonsten kannst Du über Interrupts (beim Mega stattliche 7) die Positionen evtl. hardwaremässig (zusätzlich) mit Lichtschranke, Kontaktstift usw.abfragen, aber wie gesagt: es reicht.

Und wenn Du vorher die IST-Schrittweite (also mit Gewindestange und "Mitnehmermutter") misst kannst Du leicht die Differenzen der einzelnen Zu-/Abfahrten berechnen.

Bei N ist laut NEM (MOROP) der Mittengleisabstand 25 mm (freie Strecke) bzw. 28 mm (Bahnhof) - ich habe 25 mm gewählt, weil ich da auf der Fläche von 210 x 150 mm genau 6 Anschlüsse hinbekomme.

Der Motor und das Shield waren im "Set" beim Chinesigen für paar Euro zu haben, die Drehzal reicht ohne Getriebe (macht nur Lärm und verschleisst). http://www.ebay.de/itm/220868698738?ssPageName=STRK:MESINDXX:IT&_trksid=p3984.m1436.l2649 So beträgt die Verfahrzeit von Anschluss u Anschluss ca. 80 Sekunden - sieht zwar sehr langsam aus (aber Speed kann ja mit anderem Schrittmotor oder etwas höherem Srom erhöht werden), reicht mir aber, da auf der kurzen "Strecke" von 25 mm nicht noch Anfahren und Abbremsen mit eingebaut werden kann/soll (bei H0 siehts vielleicht schon anderes aus, auch wegen dem höheren Gewicht Deiner Loks).

Doei

Hallo,

also ich würde beim Schrittmotor bleiben. Deiner hat 200 Schritte pro Umdrehung. Eine M10 Gewindestange zum Bsp. hat eine Steigung von 1,5mm. Das bedeutet, ein Schritt entspricht einer Bewegung von 0,0075mm. Wie genau soll es denn noch werden. :) M8 hätte 1,25mm Steigung.

Bei einem normalen Gleichstrommotor sehe ich Gefahr der genauen Positionierung. Du brauchst an jedem Gleispunkt Sensoren, damit Du überhaupt weist wo Du bist und mußt dann nachregeln wenn Du etwas vorbei gefahren bist.

Mit Schrittmotor brauchst Du nur einen Referenzpunkt, den Du anfahren kannst zum "homen", von dem aus wird alles andere gezählt. Eine Gabellichtschranke an eine Seite der Bühne fest und das Flag unter dem "Schiebegleis" montiert. So das es in die Lichtschranke reinfahren kann.

Was Du allerdings beachten solltest, ist das Spiel im Gewinde. Das hat man wenn man eine normale Mutter verwendet. Weil die Gewindestange waagerecht liegt. Das heißt Du mußt beim homen immer von der gleich Seite die Home-Position finden und dann beim anfahren der Gleispositionen immer von der gleichen Seite gezählt anfahren. Willst Du ein Gleis zurück, fahre z.Bsp. 20 Schritte weiter zurück wie Du müßtest und dann wieder 20 Schritte vor. Dann steht man immer gleich davor.

Mich würde generell interessieren, ernst gemeint, wie man mit Gleichstrommotoren genau positioniert. Ist doch bestimmt aufwendig. Dafür kann man höhere Drehzahlen fahren, okay. Aber die Positionierung?

Hallo, ja, die Positionierung ist "aufwendiger". Beim Schrittmotor muß Du nur Schritte zählen, dafür mußt Du aber mechanisch wieder den Nachteil der genauen Positionierung ausgleichen. Das Spiel Deiner Gewindestangen ist kein Problem. 8mm Gewindestange, M8 Mutter drauf, Gummischeibe mit 9mm Loch drauf, M8 Mutter drauf. Beide M8 Muttern gegeneinander anziehn bis "Spielfrei". Dann fixieren, fertig. "Kein Spiel" Gruß und Spaß Andreas

M8 würd ich für die Gartenbahn hernehmen. 8) Für Spur N (hab sowas auch noch im Keller...) sollte M3 völlig genügen-und damit gäbs auch schon weniger Spiel. Trotzdem: auch ich würd den Schrittmotor nehmen denn mit nem Bürstenmotor muss ein Encoder dran. Rein zeitgesteuert klappt das nie genau genug, nicht mehr in Spur N. Wenn sich die Bühne nicht grade auf der Spindel abstützt, dürft nen billiger Motor aus nem alten Diskettenlaufwerk da schon reichen. Obendrein dürfts deutlich leider werden als ein Getriebe, ohne das es beim Bürstenmotor definitiv nicht geht.

Doc_Arduino: also ich würde beim Schrittmotor bleiben. Deiner hat 200 Schritte pro Umdrehung. Eine M10 Gewindestange zum Bsp. hat eine Steigung von 1,5mm. Das bedeutet, ein Schritt entspricht einer Bewegung von 0,0075mm. Wie genau soll es denn noch werden. :)

Eben :)

Mit Schrittmotoren und Gewindestangen habe ich einige Erfahrung. Deshalb hat es mich zu ganze Zeit gewundert wo da diese Positionierungsprobleme herkommen sollen

Mit Schrittmotoren und Gewindestangen habe ich einige Erfahrung. Deshalb hat es mich zu ganze Zeit gewundert wo da diese Positionierungsprobleme herkommen sollen

Eben - deswegen hab ich das auch einfach mal ausprobiert und da was gebaut:

Hallo,

na also, geht doch. Falls es Probleme mit verkanten gibt, nimm noch eine Gewindestange dazu, beide jeweils soweit nach außen wie möglich und verbinde beide mittls einem Zahnriemen. Nur für den Fall. Weis nicht wie hoch die Gefahr zum verkanten generell ist und ab wann die überhaupt zum tragen kommen könnte.