De sidste par år har min modeltogs hobby ligget helt stille, og jeg har måtte bruge alt min tid på andre projekter. Men, endelig ser det ud til at der er lys for enden af tunnelen – så må jeg jo bare håbe på at det ikke er et modkørende eksprestog 🙂
Planen er at starte stille med at melde mig ind i Fremo, og tage på besøg ved et træf for at samle indtryk og inspiration.
Næste skridt bliver at lave et modul, et simpelt strækningsmodul uden nogen funktioner, sporskifter eller anden teknik. I forbindelse med modulet laves, vil jeg sørge for at dokumentere alle dele, lave skabeloner og tegninger, så jeg i fremtiden let vil kunne lave de moduler jeg ønsker.
Modulet skal sikre at jeg har styr på alle de praktiske dele der høre med til et fremo modul, som ben, elektrisk tilslutning til andre moduler, landskabsbygning, samt transportkasser til beskyttelse af modulet.
Jeg har eksperimenteret med programmet “blink”, som i alt sin enkelthed tænder og slukker en lysdiode med 1 sekunds mellemrum. Dette er vist “Hello World” programmet for Arduino, og kan anvendes til at verificere at man har fået installeret IDE, compilers og drivere rigtigt. Man får testet hele kæden af fra kodeeditor til kørsel af programmet på enheden, så nu har jeg både en Esp32 og Arduino Nano der blinker…
Jeg har eksperimenteret med forskellige blink, f.eks to hurtige og derefter en længere pause, for at finde ud af hvor let det er at skelne, så man kan anvende forskellige blink to success og fejl.
Som man kan se af billedet, har jeg også lavet en non-blocking version af blink uden timer, så jeg kan se hvor meget jeg belaster mit loop. I dette tilfælde er det kun en increment og to if statement, så den når alligevel ca. 32.000 loops i sekundet.
Jeg har også fået oprette git versionskontrol til sourcekoden for Arduino klienterne, så kan udveksle den mellem mine maskiner og ikke mister noget undervejs. Indtil nu har jeg anvendt Arduino IDE både på PC og Mac, men skal på Martins anbefaling også have teste Platform IO.
Jeg er også begyndt at dokumentere den indsamlede information, og som altid giver det anledning til at man finder nogle mangler, så nu har jeg bestilt en logikanalyser til test og dokumentation, samt level shifter der kan sikre master nodens EPS32 på 3.3V mod de 5V TTL signaler der anvendes til RS485 bussen.
Arduino Nano, Esp32, Esp8266, interface moduler og servo’er…
De mange stumper er kommet løbende over de sidste måneder, og nu skal jeg så småt i gang med at fået overblik og begynde at sætte dem sammen. Alle pakker er bestilt til under 80 kr, så der ikke løber ekstra udgifter på.
Esp32, Esp8266 og Arduino Nano’er er alle sammen til styring og kommunikation.
PWM modulerne er i to versioner, en til styring af mange (12) Servoer, og en til styring af mange (16) LED’s. Modulerne til LED’s har indbygget strømstyring så der ikke skal anvendes formodstande, og sikre at alle LEDs lyser lige meget. Disse moduler skal anvendes hvor der er mange LEDs, f.eks. i forbindelse med signaler, og belysning i huse hvor man kan styre lyset individuelt i opgangen og lejligheder.
Micro Servo’er er til styring af sporskifter, og moduler med relæ’er er til styring af polaritet af strømmen i sporskifterne. Da jeg vil lave Fremo moduler, er det vigtigt at styring og kontrol er helt adskilt fra kørestrømmen (DCC) og kørekontrollen (Loconet)
IR modulerne og modulerne til måling af strøm kan anvendes til at finde ud af om spor eller områder er besat eller frit. Disse er igen valgt så der ikke er nogen elektrisk forbindelse mellem kørestrøm og modulernes styring.
CAN modulerne skal anvendes til LCC kommunikation, og de er købt i to versioner, da Esp32 har indbygget CAN controller, mens dette ikke er tilfældet i Arduino Nano.
RS485 modulerne er købt til kommunikation mellem Controllerne, hvor LCC ikke er anvendt. Ideen er at anvende en eller flere Esp32 som LCC noder, der giver adgang til en række moduler baseret på Arduino Nano, så prisen samlet holdes nede.
I forbindelse med mine planlagte FREMO moduler, vil jeg gerne have noget styring af lys, sensorer, sporskifter og signaler.
Da man i forbindelse med samkørsel i FREMO anvender LocoNet, ville dette jo også være det naturlige valg. Men da dette LocoNet er reserveret til styring af tog, skal jeg jo alligevel selv levere styringen til sporskift og signaler, og disse to systemer skal være helt adskilt.
Ligesom DCC er blevet den fælles protokol for styring af tog, og anvendes af alle leverandører, er der også lavet en LCC standard. Man håber på at den kan opnå samme udbredelse for kontrol af alt det andet på en modelbane. Der er dog ikke den store opbakning fra leverandørene til dette, da de med en standard mister den binding kunden har til leverandøren, når kunden anvender netop deres teknologi.
Derfor findes der ikke meget udstyr til LCC endnu, og de fleste forbrugere kender heller ikke til standarden, så de efterspørger det heller ikke hos leverandørene. Hvis man kan anvende udstyr sammen fra forskellige leverandører uden problemer, vil det alt andet lige gøre det lettere for os kunder, så spørg efter LCC support næste gang du skal på indkøb.
Det lette valg ville være at købe noget LocoNet eller XpressNet udstyr og begynde at sætte det sammen. Jeg synes dog at det hurtigt bliver til mange penge, rigtig mange penge. Jeg har derfor gået med tanken om at gøre noget selv. Jeg ved godt at det nok kommer til at koste det samme, men så kunne det jo være at man havde det sjovt og lærte noget undervejs… og måske man kunne gøre det billigere.
Jeg har derfor bestilt en del stumper i Kina, som kommer hjem i løbet af sommeren.
Jeg forstiller mig at anvende Esp8266 eller Esp32 til at lave nogle få LCC noder, som jeg kan forbinde til med Wifi eller CAN net. Ved at anvende LCC sikre jeg mig at de kan anvendes samme med andet udstyr og at de er lette at tilslutte til kontrol eller sinkringsprogrammer.
Esp32 kan også laves til en LCC bridge mellem LCC og et RS485 net af Arduino boards, så de billige Arduino boards præsenteres som LCC noder. RS485 gør det muligt med et enkelt kabel at placere Arduino’er der hvor der er behov for kontrol eller styring, selv over meget store afstande.
Yderligere kan man tilslutte LED, relæ eller servo driver boards via I2C til Arduino’erne. Dette vil gøre det let og billigt at tilslutte selv rigtig mange enheder eller sensorer.
Det var teorien, når delene kommer hjem må vi se om praksis også vil lege med.
Som skrevet tidligere er jeg i fuld gang med at lave hus, og gæstebadeværelset er undervejs.
Gulvet i stuen skal også hakkes op, ny isolering og vandbaseret gulvvarme skal installers og der skal støbes ny gulv. Det skal ske før medio august hvor det nye køkken bliver leveret…
Så modeljernbanen må ligge stille indtil efteråret.
Det nye site anvender WordPress, som er enkel at anvende, har masser af design templates og moduler. Alt hvad jeg har haft brug for har været let at finde, selv opgraderinger af programmet, moduler og templates kan gøres direkte fra brugerfladen.
Jeg forsøger at gøre det så minimalt som muligt, så jeg anvender en af de standard designs der følger med, og jeg anvender så få moduler som muligt osv. Dette er for at jeg ikke i fremtiden står med et CMS der ikke kan opgraderes fordi moduler ikke understøtter nyeste version eller omvendt.
Det gamle website var et google site, og havde rigtig mange begrænsninger, – den største var at jeg hele tiden var ved at løbe tør for plads. Og så trængte designet også til en opdatering.
Nu er jeg gået i gang med at flytte data over, det kommer nok til at tage lidt tid…
Mit rum for 3D print har efterhånden fundet sin form, og det er begyndt at fungere med print, vask og afrensning med ultralyd.
En led-liste giver et godt lys i rummet, og plastdøren holder på varmen og man kan kigge ind uden af åbne.
Efteråret skal bruges udendørs med husprojekter, og foråret næste år skal bruges til at lave et gæstebadeværelse. Derfor går projektet i stå det næste års tid.
Mine 3D print med glat overflade til venstre, Shapeways til højre med riller
Så kom der gang i 3D printeren, og jeg fik testet print af vinduer til S-Toget. Disse vinduer skal i modsætning til dem fra Shapeways ikke have noget særlig efterbehandling.
Min 3D print øverst, nederst er det fra Shapeways
Gennemsigtigheden er tæt på at være det samme.
3D printeren har fået sit eget lille isoleret rum i garagen, så jeg kan holde en nogenlunde konstant temperatur til printeren. Flydende resin er ikke så glad for kulde.
Så fik jeg endelig de sidste dele hjem, efter at Shapeways ikke ville printe dem første gang. Så nu måtte jeg betale fuld pris og en extra gang fragt (som jo næsten er dyrere end printene). Jeg er nød til at finde på noget andet.
Delene er pakket godt ind
Delene ser fine udFørste samling af en undervogn med det nye design og en større motorNu med kabel og lidt ekstra vægtTestkørsel…
Finally I found a 3D design application that provides me the options that I need. The reuse and linking between parts are perfect, and it keeps track of all the versions and informs if something is not up to date.
Det er altid spændende at få en kasse hjem fra Shapeways, sandhedes øjeblik hvor man finder ud af om man har designet det godt nok, eller man igen skal justere…
Vinduer printet i transparent plastik
Vinduerne har desværre en del flere riller end forventet. Det kræver altså en del efterbehandling at få vinduerne klar til brug.
Endnu en version af SA med de seneste rettelser
Første version af SC
Samlinger mellem vognene, rillerne er bedre end forventet.
Vognene SA og SB er her samlet
Samlingen mellem vognene virker perfekt, og tillader vognene at dreje i kurver som designet. Dog er samlingens fastgørelse i vognene for tynde, så de vil nok knække ved brug, så de må designes noget kraftigere. Det kan dog heldigvis sagtens lade sig gøre uden af de bliver mere synlige end de allerede er.
Undervognene ville Shapeways ikke printe (selv om de var gået igennem det automatiske check) da de stave som bandt dem samme som en del var for tynde. Igen er det ikke den del man vil have printet der er problemet, men de dele man er nød til at tilføje for at få prisen lidt ned. Det er virkelig irriterende at skulle bruge så meget tid på at tilpasse alt for at passe ind i deres mærkelige måder at beregne priser på.
Det hele er nu pakket ud og jeg skal i gang med at teste.
Det største problem med Shapeways, er at de bliver ved med at hæve prisen. I en verden hvor man forventer at ting bliver billigere, er det lidt frustrerende at det konstant bliver dyrere.
Hvis jeg ønsker at have en del S-Tog på mine moduler, så er jeg nok nød til at finde på noget andet.
Så blev det tid til endnu en test af mit s-tog. Designet virker fint, men det hele er for let. For at få hjulene til at få fat i skinnerne skal der meget mere vægt til.
Motoren virker desværre for lille, da der skal en del strøm til for a den kan trække. Det er helt klart at en 3V motor ikke er ideel, da området hvor den kan reguleres er ret lille.
Testkørsel af Litra SA – S-Tog med overdel og ekstra vægt
Nu har jeg fået et par versioner hjem af designet og det er bestemt en måde at lave Litra SA på.
Men da jeg endelig havde fået samlet SA vognen, ramte virkeligheden hårdt. Vognen printet i plast er meget for let, trykket på akselerne er så lille at motoren trækker hjulene rundt uden at det giver nogen form for fremdrift. Kun ved at lægge noget tungt ovenpå kunne jeg få det til at køre – ikke videre kønt 😉
Jeg skal derfor til at undersøge om jeg kan indbygge noget vægt, eller printe undervognen i metal.
Metoden til at fremstille toget som 3D print er dog stadig valgt 😉
I Danmark anvender banedanmark et spor med en profil der hedder UIC60. Profilet har en højde på 172 mm, der i skala N giver en højde på 1,075 mm, – der igen omregnet til tusindedel tomme er Code 42 (svaret på alting, naturligvis 🙂 ).
Det var jo let, så bestiller jeg nogle Code 42 skinner og sporskifter… 😉 Nå – det findes ikke, hmm. Da jeg har valgt at banen skal opbygges med spor i skala 1:160 som hedder “N”, har jeg så undersøgt de forskellige muligheder
Ældre skinner kan være af typen DSB45 som har en højde på 141 mm (Code 35). Typebetegnelserne beskriver i øvrigt skinnens vægt pr. meter, DSB45 vejer altså ca. 45 kg/m. Men da jeg har valgt epoke 5, skal jeg holde mig til UIC60 skinner.
Sporets code
Spor til skala N (sporvidde 9mm) findes typisk færdigproduceret i code 80 og code 55 eller som hjemme-byg i code 40. Code tallet angiver skinnens højde i tusindedel tomme.
Code 80 = 80 / 1000 tomme = 0,080 tomme = 0,080 * 25,4 mm = 2,032 mm Code 55 = 55 / 1000 tomme = 0,055 tomme = 0,055 * 25,4 mm = 1,397 mm Code 40 = 40 / 1000 tomme = 0,040 tomme = 0,040 * 25,4 mm = 1,016 mm
De fleste spor er Code 80, men producenterne Atlas og Peco laver spor i Code 55. Alle disse spor er dog for høje i forhold til forbilledet, så derfor er der en del der laver sine egne skinner med spor i Code 40. Dette spor er lidt for lavt, men kommer meget tæt på den ægte vare (0,059 mm i skala N).
Fremo standarden siger generelt at man skal vælge Code 40, men i Fremo N-RE som er den mest anvendte i Europa, er det tilladt med Code 55 skinner. Atlas laver det pæneste Code 55 spor, men det er lavet efter den Amerikanske NMRA standard, og derfor vil nogle europæiske tog ikke umiddelbart kunne køre på disse.
Det engelske firma PECO laver også spor i Code 55, men efter den Europæiske NEM standard, der passer til vores materiel. Skinnen har faktisk højde som en Code 80, men de har valgt at skjule en del af skinnen i svellerne. Dette er smart da den på ydersiden ligner en Code 55 skinne, men stadig har styrken som Code 80.
Vælger man et spor i Code 40, skal man være opmærksom på at materiel, der er mere end ca. 20 år gammelt kan have hjul med en profil der ikke kan køre på disse. Man skal derfor skifte hjul på disse gamle lokomotiver og vogne før de kan køre på Code 40 spor.
Skinnens profil
Den originale skinne fra Arnold er en Code 80 skinne uden hoved som ikke ligner forbilledet ret meget, den har forkert form og er alt for høj (2,05mm).
Både Roco, Fleismann, Kato og Trix laver skinner der har en mere rigtig profil, men de er alle i Code 80, altså er de for høje og kan ikke anvendes i Fremo.
Peco’s profil som ses her er synligt Code 55 men den er stadig for høj (1,4mm) og hovedet er noget lille (næsten ikke synlig). Hvis man sammenligner med UIC, så vil det være ønskeligt med et noget bredere hoved på sporet.
Profilen har synligt en flade bund, og er ikke som normalt for engelske spor med rund bund (bullhead).
Skal man have færdiglavet spor og sporskifter her i europa, er det efter min mening kun Peco Code 55 der kan anvendes. Men man kan også gå hele vejen og lave sine spor selv, så kan man lave dem i Code 40, som jo er tættere på originalen.
Fast Tracks laver en masse hjælpemidler til at fremstille spor og sporskifter til både Code 40 og Code 55. Resultaterne er rigtig flotte, og man kan fremstille sporskifter der er længere (1:12) end de serieproducerede. Desværre er sporskifterne efter den amerikanske standard, hvor jeg skal lave efter den europæiske NEM stadard.
Den mest anvendte metode til at lave spor selv, er at anvende træstykker og printplader, der er skåret i mål som sveller. Printpladerne anvendes for ca. hver 5 svelle, og skinnestykkerne lodes så fast til printpladerne og de resterende træsveller limes fast. Metoden er rimelig enkel og kan anvendes til både almindeligt spor og til sporskifter.
De mest tilgængeligt skinner er fra firmaet Micro Engineering, og til skala N laver de både Code 40 og 55 med et profil der minder meget om originalen UIC60. På billedet her ses Code 70, 55 og 40 – alle i både mørk og blank udgave.
Micro Engineering laver nu fleksspor i Code 40 i udgaver med træ og beton sveller (efter amerikansk standard), som åbner mulighed for at lave et mere moderne spor, der passer godt til epoke 5. Fleksspor kan købes hos f.eks. N Scale Supply, men husk at der kommer moms og importgebyr oven i prisen. Sporskifterne skal man dog stadig lave selv.
Vælger man beton udgaven skal man vælge det mørke spor, da det er svært at male skinnerne uden at ramme de grå betonsveller.
Vælger man at lave sporet selv kommer man ikke uden om programmet Templot. Dette er en blanding af et sporlægnings program og et program til teknisk tegning. Det er bestemt ikke let at anvende, men resultatet taler for sig selv. Alt kan indstilles til det behove man har, og man kan lave spor og sporskifter i alle længder, krumninger og vinkler. Når man har designet sin sporplan eller en del af denne, kan man udskrive den og anvende den som skabelon når sporet skal bygges.
Jeg har planer om at lave et sporskifte med en afgrening på 1:19 med DSB’s UIC60-R1200-1:19 som forbillede.
En ny lille producent (British Filescale, et en mands firma) er begyndt at lave både spor og sporskifter i Code 40. Sporene er ikke færdiglavet men “byg selv” samlesæt.
Sporene overholder NEM standarden, og ser ret fine ud. Flexspor på 1 meter er rimelig i pris og koster 5 GBP, mens et sporskifte koster 18,50 GBP. Det er dobbelt pris af Peco, men spørgsmålet er så om det så også ser dobbelt så godt ud? Nu har jeg kun set det på billeder, men ud fra dette vil jeg faktisk sige ja, det ser virkelig godt ud.
En moderne dansk træsvelle er: 2600 mm lang og 260 mm bred (16,3 mm x 1,6 mm i skala N) og er placeret med en afstand på 625mm fra midte til midte, dog 600mm i sporskifter (3,8 mm i skala N).
Betonsveller er blevet anvendt fra 1958, hvor betonsvellen bestod af to stykker beton med et jernprofil imellem. Siden 1989 har man anvendt betonsveller, der er støbt i et stykke (monoprofil). Betonsvellerne er 2500mm lang, 179mm bredde i toppen (280 i bunden) og 224mm høje.
Ballast
Under hvert spor ligger der i virkeligheden 30-35 cm skærver, som er små granitsten, og derunder er der 20 cm grus – til sammen kaldes det ballast. Under ballasten er der jord. Sporets underlag er nøje beregnet for at give sporet størst mulig stabilitet.
Gruslaget under skærverne sikrer, at regnvand hurtigt kan løbe væk fra sporet. Det er vigtigt, for jo mere tørt sporet er, jo længere holder det. Desuden sikrer gruslaget, at mudder, ler og andet smuds fra jorden holdes væk fra skærverne, så de ikke bliver beskidte.
Skærverne skal have en størrelse på 32 – 64 mm og være rene, for at sporet ligger stabilt. Snavsede og ødelagte ballaststen og fugtig, blød bund under sporet kan gøre sporet ustabilt, så togenes hastighed må sættes ned. Snavsede skærver kan renses med en ballastrensemaskine. En stor del af de ballaststen, der ligger under det danske jernbanenet trænger til en udskiftning.
I model kan man jo ikke se højden på ballasten, så længe den i siderne går langt nok ned. For at få de rigtige skærver i skala 1:160 skal de altså være mellem 0,2 – 0,4 mm. Derefter skal man ud og tage nogle billeder så man kan få dem malet i den rigtige farve.
