Befahrbahre Vitrine


Um mit verschiedenen Zügen und eventuell Epochen- und Regionengerecht (CH oder USA) zu fahren habe ich ursprünglich einen Schattenbahnhof geplant. Nun das Rollmaterial nimmt laufend zu und der Schattenbahnhof wäre zu klein um all das aufzunehmen. Aber noch mehr fand ich es schade, die tollen Züge im Dunkeln ab zu stellen. Deshalb kam mir im 2018 die Idee einer befahrbaren Vitrine die ca. 30 Züge mit einer Maximallänge von je 130cm aufnehmen kann.
Nach dem Erstellen von Skizzen zu den verschiedenen Varianten ist das Projekt auf Eis gelegt worden.
Ich bin mir nicht schlüssig welche der Variante realisiert werden soll.
Stand Sommer 2010
Die Idee hat mich über die letzten Jahre nicht mehr losgelassen und so habe ich mit der konkreten Planung im Frühjahr 2021 begonnen. Eigentlich war nur die Planung vorgesehen und die Umsetzung im Winter 21/22. Auf Grund des Unfreundlichen Wetter habe ich die Umsetzung bereits im Frühling 2021 begonnen.

Befahrbare Vitrinen, verschiedene Konzepte


Auswechselbare Vitrinenelemente
2-gleisige Vitrinenelemente die bei entsprechenden Gleisanschlüssen bei der Moba oder der Vitrine eingesetzt werden können.
Bei diesem System habe ich bedenken, dass beim "Transport" das Element von der Moba zur Vitrine die Züge umfallen.
Die Elemente müssen sehr genau sein, damit sie austauschbar sind und die Gleisanschlüsse auch passen.
Ein Element hat höchsten Platz für 2 Züge.

Höhenverstellbare Vitrine
Viitrine die sich hebt und senkt mit fixen Zufahrtsgleisen von der Anlage.
Das Gewicht ist bei 30 Zügen beachtlich. Ich bin bei einer Hochrechnung auf ca. 30 Kg gekommen.
Das Heisst die Anforderung an den Vitrinenkasten und die Antriebmechanik ist recht gross. Die Vitrine ist selten auf einer idealen Höhe für den Betrachter.



Höhenverstelbare Zufahrtsgleise
Zufahrtsgleise die Höhenverstellbar sind. Die Vitrine ist fix.
Der benötigte zusätzliche Platz ist nicht zu unterschätzen, denn die Beiden zufahrtsgleise müssen ja einen Zug von 130cm aufnehmen können.

Planung, Funktionsbeschrieb

Planung
Für die Umsetzung habe ich mich vor allem aus Platzgründen für die Variante 2 entschieden.


Funktionsbeschrieb:
Allgemein:
  • Der Zuglift dient als Vitrine und Abstellfläche (an Stelle eines Schattenbahnhof).
  • Der Zuglift wird in die Zweispurige Strecke eingebunden. Parallel zum Zuglift wird vor und hinter dem Zuglift eine Durchgangsgleis gebaut, so dass ein normaler Zugbetrieb auch in diesem Geländeabschnitt möglich ist.
  • Der Zuglift verfügt über 16 Ebenen à 2 Gleise (je 1 Gleis pro Fahrrichtung). Die Maximale Hubbewegung beträgt 75cm bei einem Ebenen Abstand von 5cm OK - OK.
  • Die Zug-Steuerung erfolgt mit RocRail, vorzugsweise im Automode.
  • Das Befahren des Zuglift erfolgt via RocRail (auch Automode) die Ebenen Ansteuerung des Zuglift erfolgt jedoch in einer ersten Phase manuell.
  • Die Zuglift Ebenen Steuerung via RR mit einem Arduino ist in Planung und wird im Herbst 2021 realisiert.
  • Die Anlage ist für eine Maximale Zuglänge von 130cm ausgelegt. Die Gleislänge des Zuglift beträgt 150 cm, die Haltestrecke nach IN max. 5cm.

Die Ansteuerung erfolgt manuell auf Sicht mit einem 6-30V DC Motor Speed Controller, Reversible PWM Control Forward / Reverse switch
Das Heben und Senken des Zuglift erfolgt über einen Linear 24V Actuator / Linearantrieb mit 800mm Hub und 50Kg max. Belastung bei 20mm/Sek.
Zuglift Mechanik / Steuerung:
Die automatische Steuerung erfolgt via RR an ein Arduino, dass der Liftmotorsteuerung dient.

Zugsteuerung RocRail:

Jedes Zugliftgleis (Block) wird wie folgt überwacht
Melder                                                Ereignis                                                          Lokgeschwindigkeit
BL/Belgtmelder                             enter                                                   Vmid, (<100cm)
Reedkontakt                                pre2in                                                  Vmin (<20cm)
Reedkontakt                                in                                                        V0/Stopp (<5cm)

Damit sichergestellt ist, dass der Zug im Automode-Betrieb erst ein- respektive ausfährt, wenn der Zuglift in der korrekten Position ist, wird pro Ebene eine Dummyweiche im RR erfasst (alle vier Fahrstrassen pro Ebene erhalten die gleiche Dummyweiche). Über einen Kontaktschalter pro Ebene wird die "korrekte Weichenlage der Dummyweiche" einerseits an das Arduino gemeldet und der Lift hält und andererseits an RR und die Fahrstrasse wird frei gegeben. 

Funktionsablauf / Zusammenfassung:

  • RR reserviert ein freies Gleis (Block)
  • sofern erforderlich, wird die Zielebene angefahren
  • hat die Zielebene die korrekte Lage erreich, wird durch die Dummyweiche der lift gestoppt und die Weiterfahrt frei gegeben und RR erteilt den Fahrbefehl an den Lokdecoder.

Bei einer vollen Integration des Zuglift in RR Automode wird zusätzlich noch sichergestellt, dass RR  erst wieder eine andere Ebene verlangt, wenn der vorhergehende Fahrbefehl vollständig abgeschlossen ist (mit Befehl Kreuzende Blöcke im RR).

Über die RR-Funktion Ortschaft wird die Gleisbewirtschaftung gesteuert (Schattenbahnhof).

Sicherung kein Rollmaterial im ZU- Ausgangsbereich
Es muss sichergestellt sein, dass sich im ZU- Ausgangsbereich kein Rollmaterial befindet.
Dazu gibt es zwei Massnahmen:
1. Der Zu- Ausgangsbereich wird auf jeder Seite mit einer Lichtschranke überwacht (ZL Motorstrom wird unterbrochen).
2. Seitlich zum Zuglift wird eine Plexiglas Absturzsicherung angebracht. Somit kann der Zug nicht über das Gleisende hinausfahren.

SW-Beschrieb & Flussdiagramm PDF
Steuerung HW PDF

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