Weichen Servoantrieb

Handelsüblich werden als Weichenantrieb Magnetschieber geliefert, die die Weichenstellung besorgen. Aus meiner Sicht sind die Magnetschieber zu unzuverläsig und das Risiko einer durchgebrannten Wicklung ist zu gross. Ein weiterer Nachteil ist, dass durch den relativ geringen Anpressdruck der Weichenzunge an die Flankenschiene die Stromversorgung der Weichenzunge nicht immer sichergestellt ist (bei den Peco-Weichen nicht mehr). Das Klicken beim Stellen war für mich nicht ausschlaggebend.
Um diesen Unschönheiten Abhilfe zu schaffen, habe ich das Internet nach Lösungen durchforstet. Nach reiflichem überlegen, kam ich zum Schluss ein eigene Lösung zu entwickeln.

• Weichenstellen mit Handelsüblichem Analog-Servo aus dem RC-Modellbau (Kraftvoll, genügende Stellgenauigkeit, Normanschlüsse, günstig da Massenprodukt. Analogservo sind geeigneter, da nach dem abschalten des Stellstroms das Servo mehr Haltekraft hat!)

• Direktantrieb mittels Stelldraht
• Polgerechte Stromzuführung zur Weichenzunge
• Positionsrückmeldung
• Decoder soll den Stellstrom nach dem Umstellen abschalten! So benötigt mann sehr wenig Strom für die Weichen. Die Steuerungssoftware wird so eingestellt, dass die Weichen gestaffelt gestellt werden beim Aufstarten / initialisieren der Anlage).

Die Grundanforderung hat sich nicht geändert jedoch durch die Pecoweichen konnte die Elektrivizierung anders gelöst werden. Da ich für die Gartenbahn Standartservos für den Weichenantrieb benötige habe ich mich entschlossen beim Austausch der Arnoldweichen durch Pecoweichen auch die Servoantriebe durch Microservo zu ersetzen.

Auf das Servo wird die Rasterplatine (RM 2.54) die den Microschalter und die Anschlüsse für Servo und die Stromführung für das Weichenherz aufnimmt, geklebt. Der SMD-Wiederstand (15K) wird auf die Füsschen der Anschlussbuchse gelötet, so ist er allenfalls entfernbar oder austauschbar.
Das Servo wird von unten an die Trasseplatte geschraubt oder geklebt und greift mit einem 0.5mm Federstahldrat in die Weichenzunge.
Die Herzpolarisation der Pecoweiche wird über einen Microschalter gesteuert. Ebenfalls wird mit dem gleichen Schalter der  Weichenpositionsrückmeldeimpuls an den Belegtmelderausgang gegeben. Die Masse kommt von der Anlage und das + vom Gleisbesetztmelder. Je nach dem Schaltet der Microschalter nun die Masse durch auf das Weichenherz, somit kein Verbraucher = Rückmeldung 0 oder er Schaltet + und somit Verbraucher (Wiederstand) wird erkannt = Rückmeldung 1 
"Schaltungsaufbau". Die echte Weichen-Positionsrückmeldung kann natürlich auch weggelassen werden.
Das Material für den Servoweichenantrieb mit Positionsrückmeldung hat mich weniger als 5 Fr /Antrieb gekostet und ist sehr kompakt und zuverlässig.

Material / Werkzeug:
Lochrasterplatine
Micro-Servo ( Stellkraft 1.7Kg, < Fr 4.-)
Microschalter
SMD-Wiederstand 15K
Buchsenleiste RM 2.54
Steckerleiste RM 2.54
Draht für Brücke
Federstahldraht 0.5mm
Heisskleber
Sekundenkleber
Lötstation

huk, 18.1.2013

Die Weichenzunge wird über einen 0.5mm Federstahldraht der auf dem Servoarm befestigt ist in Position gebracht.
Der Stahldraht wird mit Heisskleber auf der Servoscheibe fixiert. Die Polarisierung des Weichenherz erfolgt wia einem Microschalter der vom Servoarm betätigt wird. Der Microschalter kann zusätzlich noch benützt werden um eine echte Weichenpositionsrückmeldung ein zu richten.
Dokumentation mit Bilder
Servosteuerung.pdf

Material / Werkzeug
Standartservo
0.5mm Federstahldraht (vor dem verlöten gut reinigen, anschleifen)
Rasterplatine RM 2.54
Buchsenleisten RM 2.54
Stiftleisten RM 2.54
Litze
Schrumpfschlauch
Heisskleber Pistole
Lötstation
Sekundenkleber
Spitzzange

Das ganze ist eine sehr zuverlässige, einfache und kostengünstige Lösung (Microservo  ca. CHF 4.-, Kleinmaterial pro Servo weniger als CHF 2.-).