Rund um den Senderhang

Hm - wirklich schwer eine passende Kategorie für meine Bahn zu finden! Stelle ich den Bericht unter Digital 143? Oder passt es eher unter Mitglieder und ihre Bahnen? Oder gar unter Elektronik bzw. Tuning und sonstige Basteleien ?

Ich trage mich mal bei den Holzwürmern ein....

Genannt habe ich meine Rennstrecke rund um den Senderhang. Der dazu passende Sender soll noch (irgendwann mal) ganz oben am höchsten Punkt der Strecke entstehen, Wahrscheinlich als Halbrelief.
Thema sollte nicht so sehr eine reale Rennstrecke sein, sondern eher ein Bergrennen mit einem kleinen flachen Teil um auch mal etwas speed zu bekommen    .


Die Grundfläche der Bahn ist ca. 3,2m x 2,0m. Die Fahrer können an 3 Seiten der Strecke stehen. Somit ist ein Bergen der Fahrzeuge relativ gut möglich (außer ein Auto fällt durch eine der immer weniger werdenden Lücken auf den Boden - dann ist kriechen angesagt... ).


Die komplette Bahn:



Aufstieg zum Sender:



Kurvenhatz:



Kurvenhatz die 2.:


Tankplatz:



Gruß
Holger

Zu den Weichen würde ich etwas später noch was schreiben.
Stand jetzt ist, daß die Strecke befahrbar ist, die Weichen funktionieren und Cockpit XP funktioniert und sorgt dafür, daß in der Tankzone ein Geschwindigkeitlimit gilt.
Es sind schon diverse heiße Rennen gefahren worden - wobei mit Standard SCX Autos die Steigungen ein Problem darstellen. Es gibt dann einfach zuwenig Grip. Mit anderen (geschliffenen) Reifen, z.T. Alu Felgen und Messingbuchsen als Radlager ist dann aber wieder alles Problemlos zu befahren.

Gesteuert wird die Bahn mit einer modifizierten Black Box. Die Grundlagen dazu habe ich bereits hier Pimp my Carrera Digital beschrieben.

Inzwischen habe ich die Funktionialität ein wenig erweitert:
- die Bahnspannung kann in 0,7 V Schritten Verändert werden
- die Höhe der Bahnspannung wird angezeigt

Mein Reglerstand von der "schönen" Seite:

Der Anschluss für die Regler 5 und 6 habe ich in eine externe Kiste gesetzt, die sich an der rechten Längsseite der Bahn befindet. So steht man sich nicht zu sehr auf den Füßen rum und das Bergen der Autos wird erleichtert.

Gruß

Holger

Bei den Weichen habe mich mich von der auf carrera4fun beschriebenen Ideallinien Weiche inspirieren lassen.
Die dort beschriebene "dumme" Ansteuerung hat mir aber nicht gefallen - somit habe ich ein bisschen weiter geplant   .


Im Folgenden die Grundidee:

2 Autos fahren auf Ideallinie. Der Hintermann fährt langsam aber sich auf den Vordermann auf. Sobald er nah genug an den Vordermann rangekommen ist, schaltet die Weiche nur noch den 1. Fahrer auf Ideallinie durch. Der Hintermann hat auf der "schlechteren" Spur die Chance zum überholen.

Wenn der Überholende den Druck aufrecht erhalten kann, tritt bei der nächsten Weiche folgender Zustand ein:

Das Fahrzeug das ursprünglich vorne war, darf nicht mehr auf die Ideallinie wechseln, da es sonst zum Crash mit dem überholenden Fahrzeug kommt. Es entwickelt sich solange ein Kopf an Kopf Rennen, bis einer der beiden Kontrahenten einen kleinen Vorsprung rausfahren kann und beide wieder auf Ideallinie fahren können.

Das manuelle Schalten der Weichen ist somit Vergangenheit - Ausnahme ist die Weiche, die in die Tankzone abzweigt.

Gruß
Holger

Da ich mich selber ein bisschen im Elektroniksektor auskenne und auch beruflich programmieren muss, habe ich mich zur Ansteuerung der Weichen für einen Mikrocontroller entschieden. Hat den Vorteil, dass bei Bedarf Verzögerungen oder Änderungen des Ablaufs einfach per Software eingespielt werden können und sich auch der Hardware Aufwand bei einem AtMega 8 in Grenzen hält.

Zur Logik:
Im Bereich der Weiche gibt es mehrere Einspeisungen für den Bahnstrom. Jeder Bereich wird über eine elektrische Beschaltung daraufhin überwacht, ob sich ein Auto darauf befindet. Da der digital Decoder auch im Stillstand Strom zieht, funktioniert das übrigens auch mit stehenden Autos!

Diese Informationen erhält der Mikrocontroller und kann somit entscheiden, ob 2 Autos kurz hintereinander fahren (Weiche schaltet zwischen den beiden Autos um) oder ob sowohl Innen- als auch Außenradius mit einem Auto belegt sind und somit die Weiche nicht auf Spurwechsel stehen darf.

Da ich recht günstig über ebay an Weichen gekommen bin, habe ich einfach die original D143 Weichenmagnete ausgebaut und für meine Weichenansteuerung verwendet.

In meinem Fall habe ich die Carrera Ansteuerelektronik natürlich nicht verwendet:

Im Endeffekt benötige ich für einen Spurwechsel jetzt am Mikrocontroller 2 Eingänge (Sektor belegt: Aussenspur + Spurwechselspur und zum Zweiten - Sektor belegt: Innenspur) und 2 Ausgänge (Weiche auf Spurwechsel bzw. Weiche auf geradeaus fahrt).
Auf dem letzten Bild sieht man sehr schön die beiden gebogenen Kupferstreifen, die je nach Weichenstellung die Weichenzunge kontaktieren. Hiermit wird der Weichenzunge (Edelstahldraht) das entsprechende Potential gegeben um dem Auto auch auf der Weichenzunge "Saft" zu geben.

Gruß
Holger

Wir sind jetzt schon etliche Rennen mit der intelligenten Weiche gefahren und ich muss sagen - es macht saumässig Spaß .
Langsam an den Vordermann auffahren - aufpassen das man ihn nicht in der Kurve in den Allerwertesten fährt (da fällt meistens der Hintermann raus...) - und dann an der nächsten Weiche überholt um sofort zu versuchen zumindest auf gleicher Höhe mit ihm zu bleiben, so dass er bei der übernächsten Weiche auch die Ideallinie verliert....

Das rockt schon gewaltig und spätestens wenn sich ein Fahrerfeld von 4 oder mehr Autos auf engstem Raum tummelt, dann ist nicht selten plötzlich der Letzte von diesem Feld plötzlich vorne  


Gruß
Holger

Programmieren kannst du die AtMega meines Wissens nach in Assembler, C und Basic. Von Atmel gibt es dafür eine eigene Oberfläche (gratis) die Assembler und C unterstützt. Mit Fremdsoftware gehen auch noch andere Sprachen. Dann hast du aber einen hickhack da du dann für jede Teilaufgabe (programmieren, compilieren, flashen...) eine andere Software brauchst.
Wenn es dich interessiert kann ich dir mein equipment mal auflisten. Damit geht es recht problemlos und die Kosten sind meine ich unter 50 Euro. Die Mikrocontroller kosten sowieso fast nix...

Wer da tiefer einsteigen will, kann mich auch gerne per PN anschreiben. Im Rahmen meiner Möglichkeiten helfe ich gerne. Ich habe hier selber einiges an Lehrgeld bezahlen müssen  


Gruß
Holger

Torsten, Du wolltest etwas zur verbauten Weichentechnik wissen.
Bitte nicht erschrecken - das ist nicht in 2 Sätzen erklärt  


Angefangen hat alles mit der Vorstellung der Ideallinienweiche von Frank auf Carrera4fun. Die eigentlich simple Logik und die damit verbundenen Auswirkungen auf das digitale Fahren haben mich sofort "angefixt"!

Mechanik:
Die Realisierung eines Spurwechsels auf einer Holzbahn ist erst mal auch ohne Elektronik eine Herausforderung. Meine Anforderungen an den Spurwechsel sind:
- Möglichst sanfte Auslenkung des Fahrzeugs beim Spurwechsel
- Möglichst kurze Zeit, in der die Autos stromlos sind
- Die Weiche muß so schnell schalten, dass auch schnell und dicht hintereinander fahrende Autos den Spurwechsel auf der vorbestimmten Seite verlassen
- Eine Fertigung des ganzen mit "normalen" Mitteln sollte möglich sein

Letztendlich habe ich mich für eine Variante entschieden, die eine Mischung aus dieser Lösung ( http://www.slotforum.com/forums/index.php?showtopic=29620 ) und der original Carrera 143 Weiche darstellt.

Die Lösung mit dem Edelstahldraht bei Carrera fand ich gut, da wenig Masse beschleunigt werden muss und die Spurauslenkung dennoch auf einem relativ großen Weg erfolgt. Was mir bei Carrera (143) nicht gefällt, ist der große stromlose Bereich nach der Weichenzunge. Deshalb führe ich das Dreieck nach der Weichenzunge (ich nenne es jetzt mal Weichenzungenhalter) in leitendem Messing aus.
Die Weichenzunge mit dem Weichenzungenhalter berührt dann je nach Schaltstellung immer den entsprechenden Stromleiter.

Bei der Realisierung eines Spurwechsels gibt es also 3 Baustellen:
- die Weichenzunge aus Draht
- der Weichenzungenhalter aus Messing
- die notwendigen Aussparungen in der Holzbahn

2 be continued...

Gruß
Holger

Den Edelstahldraht habe ich bei einem "Edelstahl - Blechbatscher" bekommen. Das ist ein Schweissdraht und ich konnte mir einige ca. 1m lange Stücke mit Durchmesser 1,0 mm und 1,5 mm für einen kleinen Obulus in die Kaffeekasse mitnehmen. Meiner Meinung nach läßt sich der 1,5 mm Draht immer noch gut genug biegen, ist aber entsprechend stabiler als der 1,0 mm Draht.
Zum Biegen eignet sich ein Schraubstock und ein Hammer oder aber auch eine Eisenplatte mit einem Loch (ca 1,7 mm).
Gebogen wird nach Augenmaß - wenn es sehr viele Weichenzungen werden sollen, so kann man sich natürlich auch eine Biegehilfe bauen.

Die Messing Weichenzungenhalter sind eine etwas größere Herausforderung. Ich muß zugeben, dass ich sie mit einer Fräsmaschine gebohrt und gefräst habe, was den Vorteil der Genauigkeit hat.
Wer etwas geschickt mit Säge und Feile und event. Dremel ist, sollte die Teile aber auch "konventionell" herstellen können.

Zuerst habe ich mir eine Messingstange (15 x 4 x 100) besorgt.
Als erstes wird das Loch (1,7 mm) gebohrt.
Dann wird der 2 mm Absatz hergestellt (Fräsen/Feilen/Sägen).
Anschließend wird der Radius 301,5 erstmal als Schräge und nicht als Radius realisiert (Fräsen/Sägen).
Dann der Radius ausgeformt (Feile/Dremel)
und erst dann das fertige Teil von der Stange getrennt.

Ich habe immer 2 Weichenzungenhalter gleichzeitig aus der Stangenbreite (15 mm) hergestellt.
Achtung: Es gibt natürlich linke und rechte Teile!
Die Maße und besonders die Radien würde ich eher als ca. Werte verstehen - wir wollen schließlich Rennbahn fahren und keine Uhren bauen

Gruß
Holger

Auf meiner Bahn brauchte ich 10 Spurwechsel. Eine Davon ist der Eingang in die Boxengasse (also streng genommen eine Weiche). Diese soll praktischerweise nicht als "Ideallinienweiche" ausgeführt werden, sondern bleibt digital.
Die restlichen 9 wurden modifiziert.
Da nach Möglichkeit alle Spurwechsel gleich aussehen sollten und ich keine Luste hatte, jeden 2. Versuch zu spachteln, habe ich mir erst mal ein Schablone erstellt.
Grundlage dazu ist die bei meiner Oberfräse gegebene Möglichkeit einen Kopierring anzubringen

Dieser Ring hat einen Außendurchmesser von 16 mm. Für eine Schablone muß jetzt also die zu fräsende Kontur nur mit einem 16 mm Nutenfräser in eine Hilfsplatte gefräst werden. Dabei habe ich mich auf den Bereich der eigentlichen Weichenmechanik beschränkt.
Was wird ausgefräst:
- der abbiegende Slot
- Platz für den Weichenzungenhalter (Messingteil)
- der Slot in der Zufahrt zur Weiche muß teilweise ausgefräst werden, um dem Weichendraht in beiden Schaltstellungen Platz zu lassen

Ein Bild sagt mehr als tausend Worte:

Da sich die Ausfräsungen teilweise auf unterschiedlichem Höhenniveau befinden, sind theoretisch 3 unterschiedliche Schablonen für eine Weiche nötig.

Um das zu vermeiden habe ich nur die Ausfräsung für den abbiegenden Slot (7 mm tief im MDF) durch die Schablone durchgefräst. Die Ausfräsung für den Weichenzungenhalter (4 mm tief im MDF) befindet sich etwas höher und die Kontur für den Weichendraht (ca. 2 mm tief) befindet sich noch höher in der Schablone.
Wird nun die Weiche gefräst, so wird als erstes der abbiegende Slot gefertigt. Anschließend lege ich ein dünnes Brett (3 mm) unter den Frästeller, so dass die Kopierhülse auch in den Bereich des Weichenzungenhalters gelangen kann. Mit einem etwas dickeren Brett (6 mm) unter dem Frästeller kann dann anschließend der Platz für den Weichendraht gefräst werden.

Auf dem Bild sieht man(n):
- die Schablone mit 3 mm Passstiften im Slot befestigt
- den abbiegenden Slot und den bestehenden Slot geradeaus
- die Stufe für den Weichenzungenhalter
- Platz für die Weichenzunge

OK - wer genau hinschaut wird erkennen, dass der abbiegende Slot weiter hinten einen Schlenker nach rechts macht. Dieser Schlenker hat sich in die Schablone eingeschlichen, da der Fräser beim Weichenzungenhalter fräsen einen Teile der Schablone "angenagt" hat. Hier gibt es 2 Möglichkeiten:
- neue Schablone gestalten
- beim Fräsen des abbiegenden Slots die Oberfräse nach links drücken

Ratet mal was ich gemacht mache
Kleiner Wehmutstropfen: Auch hier gibt es natürlich linke und rechte Schablonen

Gruß
Holger