Antrieb für Weichenlaternen


Weichenlaterne stellen mit einem 3D-Drehantrieb

Aktualisiert: 31. August 2022

Die Funktion des Laternenantrieb

Der gedruckte Drehantrieb für Weichenlaternen (Weichensignale)

Das Stellen der Weichen mit einem Drehantrieb hat sich bei der Jagsttalbahn im Modell durchgesetzt.

Ein Problem, das wir bei der Jagsttalbahn eigentlich nicht haben ist der Antrieb der Weichensignale, oder auch Weichenlaternen. Diese sind in dem von uns gewählten Zeitraum um 1969 bei der Jagsttalbahn nicht mehr zu finden.

Das war aber nicht immer so, wie das Bild der Eröffnungsfahrt 1900 zeigt (gelber Kreis).

Jagsttalbahn um 1900

In der Museumszeit waren vereinzelt Weichensignale angebracht, hier 1986 in Möckmühl (gelber Kreis).

Jagsttalbahn um 1900

Auch beim aktuellen Wiederaufbau werden wieder Weichensignale angebracht, hier 2022 in Dörzbach (gelber Kreis).

Jagsttalbahn um 1900

Für den 3D gedruckten Drehantrieb fehlt aktuell jedoch die Möglichkeit dies einfach auch im Modell umzusetzen. Die Idee ist nun die immer gleiche Drehbewegung des Drehantriebes von ~160° in eine 90° Drehung umzuwandeln.

Daraus ergeben sich weitere Anforderungen:

Die Idee für den Laternenlaternenantrieb

Um aus der Drehbewegung eine lineare Schubbewegung zu machen, gibt es viele Möglichkeiten. Für die Weichenantriebe habe ich es mit Hebeln gelöst, die auf kleinem Raum große Stellwege ermöglichen. Dies ist wichtig, um die immer etwas unterschiedlichen Stellwege der Selbstbau-Weichen anzupassen. Für die Weichenlaternen wird ein immer gleicher Winkel von 90° benötigt. Auch der Drehwinkel der Drehwelle ist immer gleich, die Verbindung kann also steif, ohne Einstellmöglichkeit, ausgeführt werden. Auch der Stellweg sollte mit 10mm ausreichend sein.

Eine leichtgängige Lösung ist hier ein Exzenter, auf den ein Kugellager außermittig platziert und gedreht wird und so den Hub erzeugt. Der Innendurchmesser muß dabei dem gewünschten Hub plus dem Drehwellendurchmesser entsprechen. Hub = 10mm, Wellendurchmesser = 6mm ergibt ein Lager mit einem Innendurchmesser von 16mm.

Kugellager

Auf der Suche nach einem geeigneten Kugellager bin ich bei www.amazon.de fündig geworden. Dieses Lager hat einen Innendurchmesser von 17mm, einen Außendurchmesser von 26mm bei 5mm Breite.

Begonnen habe ich die Konstruktion mit dem Zeichnen einer 6mm Drehwelle.

Drehwelle

Aus verschiedenen Zylindern habe ich dann diesen Exzenter (grün) konstruiert.

Exzenter

Zum Klemmen auf der 6mm Drehwelle sind am Exzenter (grün) im Abstand von 90° vier Gewindelöcher für ein M3 Gewinde vorgesehen. So läßt sich der Exzenter in jeder Lage bequem über eine der Madenschrauben auf der Welle festklemmen.

Exzenter

Das 17mm x 26mm x 5mm Kugellager (orange) wird auf den Exzenter gepresst oder geklebt.

Exzenter

Außen wird um das Kugellager (orange) ein Hebel (hellblau) konstruiert, der in einem 2mm Loch einen 2mm Stelldraht aufnimmt.

Hebel

Kugellager (orange) und Hebel (hellblau) auf dem Exzenter (grün).

Hebel

In dem Hebel (hellblau) wird der Stelldraht (gelb) eingeklebt.

Stelldraht

Die Konstruktion der angetriebenen Seite beginnt mit dem Weichensignal in einfacher Blechausführung. Weichenlaternen in H0 gibt es bereits ausreichend, beleuchtet oder unbeleuchtet, am Markt.

Weichensignal

Das Weichensignal wird an der Unterseite mit einem 1mm Stahldraht verbunden. Für eine beleuchtete Weichenlaterne wäre ein max. 1,5mm Messingrohr besser.

Weichensignal

Je nach benötigter Höhe (Baubrett, Styrodur, Trasse, ....) wird ein einfaches 2mm Messingrohr auf Länge geschnitten.

Messingrohr

Das Weichensignal wird mit dem 1mm Stahldraht in das 2mm Messingrohr geschoben.

Weichensignal

Damit sich alles hinterher leicht drehen läßt habe ich mir weitere Kugellager bei www.amazon.de besorgt. Dieses Lager hat einen Innendurchmesser von 2mm, einen Außendurchmesser von 5mm bei 2,5mm Breite.

Kugellager

Unten am 2mm Messingrohr werden nun zwei dieser Lager (orange) aufgepresst, oder geklebt. Beim Kleben darauf achten das die Lager nicht versehentlich mit verklebt werden.

Kugellager

Auf die beiden unteren Kugellager am 2mm Messingrohr wird nun ein Drehklotz (rot) aufgeschoben und mit den Außenringen der Kugellager verklebt. Der Drehklotz kann sind nun frei um das 2mm Messingrohr drehen. Die seitlich angebrachten Löcher sind für M3 Madenschrauben vorgesehen, die im Inneren des Drehklotzes den 1mm Stahldraht des Weichensignales klemmen.

Drehklotz

An der Unterseite des Drehklotzes ist eine weitere Gewindebohrung M2 für den Anschluß des Stelldrahtes.

Drehklotz

Damit sich alles hnterher leicht bewegen läßt habe ich hier einen Kugelkopf von www.amazon.de verwendet. Diese Kugelköpfe verwende ich auch schon mit Erfolg bei den Weichenantrieben. Vorne wird ein 2mm Stelldraht (gelb) eingeschraubt, in die Kugel eine M2x10mm Schraube, die mit einer M2 Mutter auf der gegenüberliegenden Seite gesichert wird.

Kugellagerkopf mit Stelldraht

Dieser Stelldraht wird in den Drehklotz geschraubt.

Drehklotz mit Stelldraht

Wird der Stelldraht um 10mm bewegt, verdreht sich der Antrieb um die gewünschten 90°.

Drehklotz mit Stelldraht

Hier sind beide Baugruppen miteinander verbunden. Die beiden Stelldrähte werden einfach in der Mitte mit einer passenden Lüsterklemme oder Stellring verbunden.

Drehklotz mit Stelldraht

Downloads der *.stl files des 3D-Laternenantriebs mit Weichensignalscheibe für H0 und 0:

Druck und Bau des Laternenlaternenantriebes

Damit geht demnächst weiter.....

...der Rest ist noch immer eine Baustelle