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Servoantrieb für Märklin K-Weichen

Bei dem Bau der Anlage 6 habe ich die Erfahrung machen müssen, dass die ansteckbaren Weichenantriebe (7549) in Verbindung mit den Zurüstsätzen zur Unterflurmontage (7548) nicht zuverlässig arbeiten. Obwohl ich noch die alte Bauform verwendet hatte und Märklin den Satz im Hinblick auf die Kraftübertragung inzwischen teilweise überarbeitet hat, wollte ich für die Anlage 7 die Kombination 7549 + 7548 nicht mehr verwenden.

Die von mir des öfteren gefundene Alternative, den Antrieb umgekehrt anzustecken habe ich nicht in Erwägung gezogen, weil dies einen Ausschnitt im Trassenbrett erfordert hätte und zudem der Antrieb nicht gänzlich verschwindet und immer noch irgendwie stört. Im Bahnhofsbereich fällt dies weniger auf, aber bei Weichen auf freier Strecke müsste der Bettungskörper im Bereich des Weichenantrieb vorbildwidrig verbreitert werden.

Hinzu kommt, dass die ganze, aus Weichkunststoff bestehende Stellmechanik der Märklin K-Weichen grundsätzlich nicht besonders zuverlässig arbeitet und – insbesondere bei den schlanken Weichen mit beweglicher Herzstückspitze (2271) – das Einschottern der Weiche erschwert.

Angeregt durch eine Anfrage in Stummis Modellbahnforum (siehe Links) habe ich mich daher dazu entschlossen, die Weichen durch Servomotoren (kurz: Servos) anzutreiben, welche im Funktionsmodellbau schon seit Jahren (wenn nicht sogar seit Jahrzehnten) Standard sind.

Vorteile dieser Antriebsart sind geringe Kosten (es können preiswerte Standardservos verwendet werden) und eine mögliche vorbildgerecht langsame Stellbewegung.

Ein Nachteil ist, dass entweder eine spezielle Servoelektronik oder ein Servodecoder benötigt werden. Obwohl die Anwendung von Servos bei der Modellbahn noch nicht so lang üblich ist, gibt es jedoch schon einige Anbieter.

Ein weiterer Nachteil, der oft gar nicht erwähnt wird, ist die Anfälligkeit gegenüber hochfrequenten elektromagnetischen Einstreuungen, was zu einem Zittern oder Flattern der Servos führen kann. Insbesondere bei digital betriebenen Anlagen kann dies ein Thema sein. Abhilfe schaffen entweder eine Abschirmung der Sevosteuerleitung oder eine Filterung durch Kondensatoren.

Eine weitere Eigenschaft des Antriebes per Servo ist, dass die Weichenzungen nicht mehr stumpf  “aufgeschnitten”  werden können. Die Weiche ist daher in jeder Richtung richtig gestellt zu befahren.

Vorbereitung der Weiche

Da die Weiche direkt an der Stellschwelle angetrieben werden soll – so wie es bei Produkten für den Zweischienenmarkt allgemein üblich ist -, kann die gesamte Stellmechanik entfernt werden.

Bei den schlanken Weichen mit beweglicher Herzstückspitze muss dann aber die Herzstückspitze verkürzt und verschlankt werden. Sie wird fest eingeklebt. Aus Schienenresten fertigt man sich dann zwei Radlenker an, die mit Zwei-Komponentenkleber auf die Schwellen geklebt werden.

Bild 1: gekürzte und eingeklebte Herzstückspitze und ergänzte Radlenker

Um die Stellschwelle von unten antreiben zu können, muss das Mittelleiter-Bodenblech in der Mitte unter der Stellschwelle ausgeschnitten werden. Dies geht am besten mit einer Minibohrmaschine mit Korund-Trennscheibe.

Die Stellschwelle erhält in der Mitte eine Bohrung für den Stelldraht. Hier muss man sehr vorsichtig vorgehen, da die Stellschwelle sehr weich und in der Mitte sehr dünn ist. Für einen Stelldraht von 0,8 mm Durchmesser, wie ich ihn verwendet habe, empfiehlt sich ein Aufbohren in zwei Stufen.

Bild 2: Stellschwelle von unten gesehen

Bild 3: Stellschwelle von oben gesehen

Einbau von Weiche und Servo

Das Trassenbrett muss unter der Stellschwelle einen entsprechenden rechteckigen Ausschnitt bekommen, um den Stelldraht vom unter der Platte angebrachten Servo in die Stellschwelle einfädeln zu können.

Mein Probeaufbau war auch gleichzeitig das spätere Kernstück des Abzweiges Annenthal.

Nach dem Anschrauben der Weiche sah das so aus:

Bild 4: Die angeschraubte Weiche

Ich habe das Standard-Servo ES-30 JR von Conrad verwendet, welches ich dann (etwas rustikal) mit Heißkleber an das Trassenbrett angeklebt habe. Es gibt auch noch einen kleineren Servo vom Typ  ES-05 JR, der vom Stellmoment auch ausreichen dürfte. Getestet habe ich ihn in Verbindung mit einer Weiche noch nicht.

Für den Stelldraht habe ich den dem Servo beiliegenden Doppelhebel “halbiert”, so dass er nur noch einflüglig ist. Als Stelldraht habe ich Federstahldraht mit 0,8 mm Durchmesser verwendet. Alternativ ist auch ein Stelldraht mit 0,5 mm Durchmesser einsetzbar.

Bild 5: Das eingebaute Servo

Zur Verdeutlichung der Einbausituation das Anordnung noch einmal als Schnittbild:

Bild 6: Schnittbild mit Weiche und Servo

Servodecoder

Da Servos eine spezielle Ansteuerung benötigen, kann man keine normalen Magnetartikeldecoder (z. B. Märklin k83) verwenden. Da die Technik noch relativ neu ist für die Anwendung bei der Modelleisenbahn, ist die Auswahl nicht allzu groß. Da ich wegen der verwendeten Digitalzentrale Decoder für das Märklin-Motorola-Format (MM) benötige, schränkt dies die Auswahl noch etwas ein. Ich habe mich dann für den Decoder “SwitchPilot” der Fa. ESU entschieden, da dieser neben den normalen Impuls- bzw. Schaltausgängen auch zwei Servoausgänge mitbringt. Programmiert werden kann der Decoder komfortabel mit dem LokProgrammer aus dem Hause ESU, den ich schon wegen der Loksounddecoder angeschafft hatte. Inzwischen hat ESU auch noch einen reinen Servodecoder “SwitchPilot Servo” auf den Markt gebracht, welcher noch komfortabler nur über Tasten am Decoder programmiert werden kann. Beide Decoder sind zudem vom Preis-/Leistungsverhältnis her unschlagbar. Die an beiden ansteckbare “Extension” hat noch zwei Umschaltkontakte je Ausgang, welche z. B. zur Weichenpolarisierung oder Zugbeeinflussung von per Servo angetriebener Formsignale vwerwendet werden kann.

Eine Besonderheit habe ich bei der Programmierung noch festgestellt: Da ich das Servo versehentlich “verkehrtherum” eingebaut hatte, passten die als Decoder-Grundeinstellung vorhandenen Endstellungen des Servos nicht zur Stellung der Weiche (gerade bzw. rund). Es ist aber bei der Programmierung des Decoders kein Problem, dass der erste Endstellungswert größer ist als der zweite. Das Servo folgt brav diesen beiden vorgegebenen Endwerten.

Fazit

Der Antrieb über Servo ist eine preiswerte und zuverlässige Alternative zum Antrieb von Märklin-Weichen des K-Gleises. Allerdings ist dieser Aufbau auch nur für fest aufgebaute Anlagen verwendbar und es ist auch ein größerer Freiraum unter der Platte notwendig als bei dem Märklin-Unterflurantrieb. Außerdem muss eine derart angetriebene Weiche immer richtig gestellt befahren werden – ein “Aufschneiden” ist nicht möglich.

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