Handrad + Bremssteller Br103/110/218

Da immer mehr Zusi User von einem 1:1 Führerstand mit träumen, soll es zumindest an Datenaustausch nicht hapern.
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BenniS.
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Handrad + Bremssteller Br103/110/218

#1 Beitrag von BenniS. »

Hallo liebe Community,

ich spiele gerade mit der Idee ein Handrad sowie die drei Bremssteller der älteren E- und Dieselloks in vereinfachter Form mit Hilfe von Holz und 3D Druck nachzubauen, um mit einem besseren Feeling auch mal die alten Epochen in Zusi genießen zu können.

Nun wollte ich dazu mal Vorschläge, Ideen und Erfahrungen der Community sammeln, um dieses Projekt schneller und vor allem ordentlicher verwirklichen zu können.

Vor allem zerbreche ich mir momentan den Kopf über die Rastungen. Beim Handrad als auch bei den Bremsen. Ich dachte an ein gröberes Antriebsritzel aus Metall, zum Beispiel vom Fahrrad, welches man zur Not noch bearbeiten kann.

Das Handrad sollte auf einem kleinen Kasten sitzen in welchem sich auch der Poti befinden soll, damit ich ihn immer schnell auf mein Führerpult stellen und wieder wegnehmen kann. In dem Kasten soll dann auch das Ritzel sitzen. (Siehe Abbildung)

Die Bremssteller (FbV, E- und Lokbremse) sollten in meiner Welt ebenso zusammen auf einem Kasten zusammen stehen in dem alles elektronische unterkommt, sprich Poties und der Controller.
Die Verkabelung des Handrads soll dann rüber zu den Bremsen in den Kasten und von da aus mit dem USB Kabel zum PC. Soweit zur Theorie.

Zudem suche ich einen Controller für die 4 Potis, jedoch keinen Leo Bodnar weil ich die restlichen Eingänge für die Buttons nicht brauche. Kann da jemand etwas empfehlen?

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edit: Abbildungen nicht maßstabsgetreu, Poti beim Handrad nicht in finaler Position.
beste Grüße
Benni

jonathanp
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Re: Handrad + Bremssteller Br103/110/218

#2 Beitrag von jonathanp »

Vor allem zerbreche ich mir momentan den Kopf über die Rastungen. Beim Handrad als auch bei den Bremsen. Ich dachte an ein gröberes Antriebsritzel aus Metall, zum Beispiel vom Fahrrad, welches man zur Not noch bearbeiten kann.
Für ein normaler Hebel wird dies mit einer "Schiene" gelöst, in die die Rasten geschnitten sind und die von einer Feder gehalten wird. Hier ist ein Beispiel: viewtopic.php?f=25&t=17674.
Zudem suche ich einen Controller für die 4 Potis, jedoch keinen Leo Bodnar weil ich die restlichen Eingänge für die Buttons nicht brauche. Kann da jemand etwas empfehlen?
Ich verstehe hier nicht genau was das Problem ist. Du kannst natürlich diese Eingänge einfach nicht benutzen. Ich kenne kein USB Interface, die günstiger als http://www.leobodnar.com/shop/index.php ... cts_id=204 ist(solange die Post-Brexit Versand nicht jetzt super hoch ist).

Ich würde auch vorschlagen, dass es sowieso von Vorteil wäre, Tasten für die PZB und das Hupe hinzuzufügen, damit man nicht ständig nach der Tastatur greifen muss.
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nonesense
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Re: Handrad + Bremssteller Br103/110/218

#3 Beitrag von nonesense »

jonathanp hat geschrieben: 12.11.2021 09:09:54 Ich kenne kein USB Interface, die günstiger als http://www.leobodnar.com/shop/index.php ... cts_id=204 ist(solange die Post-Brexit Versand nicht jetzt super hoch ist).
Arduino Leonardo oder Micro, bzw. einen Clone. Kann als Joystick, Tastatur und Maus verwendet werden. Auch gleichzeitig.
Z.B. diesen für 10€ incl. Versand

jonathanp
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Re: Handrad + Bremssteller Br103/110/218

#4 Beitrag von jonathanp »

Das ist kein gleichwertiges Produkt. Man müsst den Programmiercode dafür selbst schreiben und nicht jeder ist in der Lage, das zu machen.
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BenniS.
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Re: Handrad + Bremssteller Br103/110/218

#5 Beitrag von BenniS. »

Vielen Dank für eure Gedanken zu dem Thema.
Ich würde auch vorschlagen, dass es sowieso von Vorteil wäre, Tasten für die PZB und das Hupe hinzuzufügen, damit man nicht ständig nach der Tastatur greifen muss.
Ich habe mich etwas unklar ausgedrückt. Ich besitze bereits ein Fahrpult mit Allem drum und dran.
Für das alles benutze ich auch schon das große Leo BU0836X Board, was mir jedoch hier für diese Angelegenheit zu groß und zu teuer wäre. Aber das von dir verlinkte BU0836A Board kannte ich noch nicht und das geht schon ziemlich genau in die Richtung von dem was ich mir dafür vorgestellt habe (Preis/Leistung).

Denn mit einem hast du recht: Programmieren muss man können und da bin ich definitiv nicht fit genug.


Für das Handrad würde ich ein Ritzel mit 28 Zähnen für 28 Fahrstufen und ein 360° Poti einbauen. Jedoch muss ich auch noch einen mechanischen Stop einbauen um ein überdrehen zu verhindern.
Für das Fbv würde ich ein Ritzel mit 13 Zähnen anpassen, für die dynamische Bremse eins mit 12.

Kann mir jemand sagen welchen Durchmesser das Rundrohr der dyn. Bremse besitzt und wie hoch der ganze Aufbau (ungefähr) ist?

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edit: typo
edit2: Frage hinzugefügt
beste Grüße
Benni

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Re: Handrad + Bremssteller Br103/110/218

#6 Beitrag von BenniS. »

Hier mal ein kleines Update zum Handrad. Noch immer befinde ich mich in der Theorie und kämpfe mich von einer Problemstellung zur nächsten um alle möglichen Probleme so gut es geht im voraus bereits zu erkennen und zu eliminieren. (Ich bin absolut kein Techniker und muss mir alles zusammenfuchsen wie es funktionieren könnte)

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Diese Ansicht beinhaltet nun alle wichtigen Komponenten im richtigen Maßstab.

Das Handrad ist bereits angekommen. Dabei handelt es sich um folgendes Kinderspielzeug für draußen:
https://www.gartenpirat.de/spielgeraete ... s/a-96392/
Lochdurchmesser: ca. 36mm, adaptierbar auf ~11mm

Dieses Handrad wird später auf einer Holzkiste aufsitzen in der sich dann alles weitere an Technik befinden wird.
Als Lösung für die Fahrstufen habe ich ein IGM Kettenrad mit 30 Zähnen bestellt. 28 für die Fahrstufen, und dann noch genug Platz um die Endanschläge irgendwie zu verwirklichen.
Lochdurchmesser: 42,5mm

Am unteren Ende der Achse wird das Zahnrad für den Poti befestigt.
Lochdurchmesser: 8mm

Darunter wird ein 3D gedrucktes Kugellager zum Auffangen der Achse in den Boden eingelassen.
Lochdurchmesser: 11mm

Die Hauptaufgabe in diesem Stadium der Planung lag für mich erstmal darin eine Entscheidung bezüglich der Verwirklichung eines einheitlichen Durchmessers aller Komponenten zu finden.
Obwohl ein größerer Achsdurchmesser eine bessere Stabilität versprechen dürfte, das Handrad jedoch durch einen mitgelieferten Adapter auf 11mm verkleinert werden kann, habe ich mich dazu entschlossen eine Adapterhülse für das Ritzel, sowie ein passendes Kugellager zu drucken und einzusetzen und das untere Zahnrad einfach auf 11mm aufzubohren. Somit verbaue ich am Ende eine 11mm Metallstange als Achse.


Was es noch zu lösen gilt:
-Erstellung der Endanschläge für die Fahrstufen
-Befestigung der Feder und des 'Keils' an der Unterseite des Deckels
-Vermeidung vom verrutschen der Kiste bei Drehung des Handrads - entweder durch Zusatzgewichte in der Kiste oder vllt durch eingelassene Magnete in Kiste und Fahrpult? Mal schauen.

Soweit meine bisherige Theorie zu diesem Projekt. Ob das alles so funktioniert wie ich es mir vorstelle -wir werden es in einigen Tagen sehen.
beste Grüße
Benni

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TVT
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Re: Handrad + Bremssteller Br103/110/218

#7 Beitrag von TVT »

Was mir spontan einfällt: Bei 28 Fahrstufen hat Dein Handrad einen Drehwinkel von 336°. Übliche Potis kommen nur auf 300°. Somit brauchst Du von den Zahnrädern eher eine leichte Unter- als eine hohe Übersetzung (so wie Du sie konstruiert hast). Oder willst Du ein Mehrgang-Poti verwenden?

BenniS.
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Re: Handrad + Bremssteller Br103/110/218

#8 Beitrag von BenniS. »

Guter Einwurf. Ich werde es zumindest erstmal mit einem normalen Poti ausprobieren (da ich zur Zeit nur einen solchen hier habe) um das Grundprinzip zu testen und dann wird sich rausstellen wie weit ich damit komme. Momentan kann ich es absolut nicht einschätzen ob das Konzept aufgeht oder nicht.

Edit: Habe auch noch andere Zahnräder rausgekramt und kann mit der Übersetzung somit noch etwas rumspielen.
beste Grüße
Benni

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Re: Handrad + Bremssteller Br103/110/218

#9 Beitrag von BenniS. »

Update. Endlich endlich. Nach langer Zeit des Stillstands und vielem ausprobieren, drucken, anpassen, neu drucken, ausprobieren... habe ich nun endlich Fortschritte beim Fahrstufenschalter machen können. Das Handrad ist montiert, die Rastung sitzt. Angepasst werden muss noch die Federung, die die Kugel in die Rastung drückt, Zahnradübersetzung samt Poti fehlen noch, zweite Hälfte vom Dach drauf, und dann sollte in ein paar Tagen ein funktionierender Prototyp fertig sein. :applaus

Den Boden und das Dach, sowie die Internals habe ich mit dem 3D Drucker hergestellt, die Seitenwände sind aus Alu. Das Zahnrad für die Rastung kommt von einem Moped, und das Handrad ist ein billiges Spielzeug-Plastikrad. Dieses sitzt auf einer Adapterhülse, und ist unten mit Schrauben an dieser gesichtert. Auf die runde Platte unter dem Rad werden später die Zahlen für die Fahrstufen aufgebracht.

Danach geht es dann mit den Bremshebeln nach 'D5' Vorbild weiter. Da sind die internals bereits fertig gedruckt und müssen nur noch in ein neues Gehäuse gepackt und aufeinander abgestimmt werden.

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Ein kurzes Video des ersten Tests.
https://youtube.com/shorts/A1830wo7kKI?feature=share
Das Zittern des Potis muss ich noch in den Griff bekommen.
beste Grüße
Benni

BenniS.
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Re: Handrad + Bremssteller Br103/110/218

#10 Beitrag von BenniS. »

Nun bin ich so weit das ich die zwei Bremssteller verkabeln und das erste mal testen kann.
Wie erwähnt lässt sich die dynamische Bremse vom FbV entkoppeln, und dafür, dass ich mir das alles vorher nur theoretisch ausgemalt habe, funktioniert es doch recht gut.

Allerdings brauche ich bei einer Sache euren Input:
Ich nutze ein Board von DSD (DerekSpeareDesigns), und alle drei Potentiometer (Fahrstufenschalter und diese zwei Hebel hier) zittern so stark, das weder eine Kalibrierung im Windows, noch eine ordentliche Zuordnung in Zusi funktioniert. Laut DSD sollen 100kOhm Potis verwendet werden, ich habe hier jetzt nur noch 10kOhm und 1kOhm zum testen rumfliegen gehabt. Aber an den Widerständen kann es eigentlich nicht liegen, da diese dennoch ordentlich ausgelesen werden sollten. Zudem sind zwei der drei Potis neu und unbenutzt.

Die Potis sind an den Pins vom Board von mir angelötet worden, und sind mit Schrumpfschläuchen voneinander Isoliert.

Hat von euch jemand eine Idee, woran dieses zittern liegen könnte? Würde hier Kontaktspray etwas nutzen?
beste Grüße
Benni

StillerTec
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Re: Handrad + Bremssteller Br103/110/218

#11 Beitrag von StillerTec »

Servus,
Du mußt einen Tiefpaß konfigurieren.
Wahrscheinlich den hier:
Bild
Liebe Grüße
Christian Stiller

https://www.Fahrpult.com" target="_blank
Mail: christian.stiller@stillertec.com

BenniS.
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Re: Handrad + Bremssteller Br103/110/218

#12 Beitrag von BenniS. »

Vielen Dank, das Problem konnte so behoben werden und es kann nun auch endlich gefahren werden. :tup
beste Grüße
Benni

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Carsten Hölscher
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Re: Handrad + Bremssteller Br103/110/218

#13 Beitrag von Carsten Hölscher »

Oder die Kabel schirmen. Das wäre m.E. die bessere Wahl, da man dann nicht ein gestörtes Signal wieder zurückinterpretieren muss.

Carsten

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KlausMueller
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Re: Handrad + Bremssteller Br103/110/218

#14 Beitrag von KlausMueller »

Carsten Hölscher hat geschrieben: 24.03.2023 15:10:28 Oder die Kabel schirmen. Das wäre m.E. die bessere Wahl, da man dann nicht ein gestörtes Signal wieder zurückinterpretieren muss.
Aus meiner langjährigen Tätigkeit im Erdungs- und EMV-Umfeld heraus muss isch dazu sagen, dass man beim Schirmen genau wissen sollte was man tut, sonst handelt man sich mehr Probleme ein als man löst.

BenniS.
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Re: Handrad + Bremssteller Br103/110/218

#15 Beitrag von BenniS. »

Da bitte ich gerne um Aufklärung, Klaus!
beste Grüße
Benni

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KlausMueller
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Re: Handrad + Bremssteller Br103/110/218

#16 Beitrag von KlausMueller »

Es gibt da einige Punkte zu beachten, mal die wichtigsten:
  • Der Schirm muss direkt möglichst großflächig an Erde/Masse angeschlssen sein. Erfolgt der Anschluss über eine längere Leitung ("Schweineschwänzchen"), so ist die Schirmung für höherfe Frequenzen wegen dessen Impedanz wirkungslos.
  • Falls über den Schirm Erdpotentiale verbunden werden, so können sogenannte Erd- oder Brummschleifen auftreten, welche das Nutzsignal stören statt zu einer Verbesserung zu führen.
  • Im Extremfall (dürfte hier eher irrelevant sein) kann der Ausgleichsstrom den Schirm thermisch überlasten.
  • Wird der Schirm nur einseitig angeschlossen, vermeidet man zwar die beiden vorgenannten Störungen, der Schirm wirkt dann aber nur noch gegen elektrische Felder und nicht mehr gegen magnetische.
  • ... das ließe sich noch lange fortsetzen
Falls du ein paar Fotos von deinem Aufbau machen kannst, kann ich vielleicht beurteilen ob eine Schirmung was bringen kann oder habe paar andere Hinweise. Ich bin zwar an sich in dem Bereich der Elektrotechnik tätig, wo man den Strom hört, sieht und riecht und die durch den menschlichen Körper geleitete Elektrizität klein, schwarz und hässlich macht, aber die physikalischen Prinzipien sind ja gleich.

BenniS.
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Re: Handrad + Bremssteller Br103/110/218

#17 Beitrag von BenniS. »

Danke dir für die Ausführung.

Fotos kann ich in einigen Tagen wieder liefern.
Prinzipiell ist der Aufbau aber folgender:

10kOhm potentiometer wird mit drei 24awg Kabeln verlötet, Lötstellen am poti nicht geschirmt, Kabel mehradrig, ohne Aderhülsen.
Kabellänge jeweils ca 10cm, enden in steckbaren Lüsterklemmen. Am einen Ende geht das Kabel rein und wird normal festgeschraubt, und das andere Ende ist männlich, hat also nen Pin.

Auf der anderen Seite gehen vom Board auch jeweils drei Kabel 24awg ab, 5v, ground, plus. Die sind mit den Anschlüssen vom Board ebenfalls verlötet und mit Schrumpfschläuchen ummantelt. Abstand der jeweiligen Anschlüsse auf dem Board voneinander ca. 1mm.

Kabellänge ebenfalls ca. 10cm. Und enden im weiblichen Teil der Lüsterklemme, sodass man jetzt also Männlein und Weiblein zusammenstecken kann.

Gesamtlänge vom Kabel also ca. 20cm

Das ist der Aufbau vom Handrad zum Board.
Der Aufbau von den Bremsstellern zum Board ist prinzipiell genau so, nur dass hier eben zwei Potis verwendet werden, deren Kabel zusammen zu den jeweiligen Lüsterklemmen geführt werden und die Kabellänge 10cm + - im gesamten nicht überschreitet.
Lüsterklemmen werden auch hier wie oben beschrieben mit mannl. Und weibl. genutzt.

Fotos folgen bei Gelegenheit.


Edit: Nach diesem Prinzip habe ich auch meine Fahr-und Bremshebel am SimulatorPult verdrahtet. Mit den gleichen Kabeln, klemmen, Potis. Unterschied ist dass dort die Kabellängen um ein vielfaches höher sind, viele andere Kabel gekreuzt werden, und dass sie an ein Board geklemmt und nicht gelötet werden.
Und da habe ich keine Probleme mit zittern.
beste Grüße
Benni

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KlausMueller
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Re: Handrad + Bremssteller Br103/110/218

#18 Beitrag von KlausMueller »

Das klingt jetzt von den Längen her nicht so, als wenn EMV-Probleme die Ursache sein könnten. Ich glaube nicht, dass hier Schirmung der Verbindungen nutzt.

Mach trotzdem gelegentlich mal paar Fotos, man weiß nie wirklich ...

Nachtrag: Habe nochmal deinen Beitrag vom 19.3. gelesen. Der Widerstandswert könnte evtl (wenn auch nicht sehr wahrscheinlich) vielleicht doch einen Einfluss haben. Ich kenne dieses DSD-Board nicht, aber theoretisch könnte es sein, dass die Spannungsversorgung/-zuführung der Potis recht schwächlich ausgelegt ist, so dass es durch die höhere Belastung durch die niederohmigen Potis zu Spannungseinbrüchen und damit Instabilitäten kommt, die auf die Auswertung rückwirken.

BenniS.
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Re: Handrad + Bremssteller Br103/110/218

#19 Beitrag von BenniS. »

Danke sehr. Da ich sowieso neue Potis bestellen muss. Werde ich auch mal welche mit 100kOhm nehmen und testen. Schadet nicht.
beste Grüße
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Achim Adams
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Re: Handrad + Bremssteller Br103/110/218

#20 Beitrag von Achim Adams »

In meinen grundlegenden Versuchen damals (c) habe ich verschiedene Potis mit Werten zwischen 100 kOhm und 4,7 MOhm verwendet.

10 kOhm erschienen mir dabei schon damals (c) als recht sportlich.

Übrigens im gewerblich-technischen Bereich war als Stell-Poti ein Wert von 4,7 MOhm durchaus üblich.

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