Jens Mohr

Ingenieur  +  Betriebswirt
 

... das (H0) Modellbahnprojekt
St. Margareten 

 



 

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Jens Mohr
83224 Grassau
(Chiemsee/Achental)

 

 


Mechanischer Aufbau


Aufbauvarianten - Aufbaualternativen

Der Begriff Aufbau umfaßt in diesem Zusammenhang sowohl den Rahmen mit Stützen als Träger als auch die grundsätzliche Basis für das Gelände.
Ferner ist in dem Begriff noch die Grundlage (Montageplattform) für das Gleismaterial enthalten.

In der Modellbahn-Literatur als auch im Internet werden vielfältige Varianten für den Aufbau einer Modelleisenbahn dargestellt und beschrieben, wie z.B.

  • der "Plattenbau"

  • die "offene Rahmenbauweise"

  • die "Segment" oder "Modul" - Bauweise

Gleiches gilt auch für die Form einer Anlage, als da sind ....

  • L-Form

  • U-Form

  • E-Form

oder eine Kombination aus den verschiedenen Grundformen


spezifische Projekt - Einflußfaktoren / Vorgaben

Bei diesem Projekt handelt es um eine ortsfeste Anlage, die voraussichtlich keinen Umzug verkraften muß und auch "vor Ort" schrittweise aufgebaut wird.
Für die spätere Wartung sollen die Gleise und die Elektronik so vorbereitet werden, daß die Wartungs- / Reparaturarbeiten auch durchgeführt werden können, wenn die Fitneß nicht  mehr so vorhanden ist, wie beim Aufbau.

Aufstellungsort
 
... Luftfeuchtigkeit ... Temperatur ... Lichteinfall ... Schalldämmung ...

Der Aufstellungsort ist im Dachgeschoß, welches eine relative Luftfeuchtigkeit von 20 - 80 % aufweisen kann; in der Mehrzahl der Tage / Jahr liegt die Luftfeuchtigkeit eher bei 30 - 40 %.

Im Sommer können Innentemperaturen von 30-35°C auftreten; im Winter fällt die Temperatur nicht unter 18°C.
Dachflächenfenster können mittels Rolläden abgedunkelt werden ( >Ausbleichen von Farben).

Eine hohe Körper- und Luftschall-Dämmung ist äußerst wichtig, soll ein ungetrübter Spielbetrieb möglich sein.

Fahrebenen

Wie aus dem Gleisplan zu ersehen ist, gibt es

  • die obere Ebene (Grundebene) mit dem Ort St. Margareten

  • ebenfalls im sichtbaren Bereich, aber etwas tiefer gelegen den Weinort Sonnenhang

  • ferner auf der ersten "Schattenbahnhofebene" den Ort Heimhausen

  • und darunter auf der zweiten "Schattenbahnhofebene" den Ort Bodenwöhr

Die obere Ebene (Grundebene) mit dem Ort St. Margareten liegt bei 70 cm und der Weinort "Sonnenhang" bei 55 cm über dem Fußboden-Niveau; ein Kompromiß zwischen guter Erreichbarkeit und Dachschrägen-Ausnutzung.
Der erste Schattenbahnhof liegt 30 cm, der zweite 60 cm unterhalb der Grundebene.

Die Distanz von jeweils 30 cm wurde gewählt, damit bei Reparaturen bzw. Fahrproblemen genügend Platz zur Behebung der Störungen vorhanden ist.

Somit verbleiben ca 10 cm zwischen der untersten Ebene und dem Fußboden, was als Platz zum sauber halten (staubsaugen) ausreicht.
 

Elektronik - Bereiche / Wartung

Um jederzeit auch "leicht" an die Elektronik gelangen zu können, wird diese in den Bereichen der Schattenbahnhöfe nicht (wie sonst üblich) unterhalb der einzelnen Ebenen, sondern auf diesen, zwischen den Gleisen bzw. in freien "Eckbereichen" montiert.

Die Elektronik, welche den sichtbaren Anlagenteil steuert, wird zwischen den Ebenen im rechten Winkel zur Grundebene plaziert, so daß sie von außen gut zu erreichen ist.
Einzig die Servo-Antriebe stellen ein Problem in Bezug auf die Erreichbarkeit dar.
Diesem wird - so gut es geht - mittels des eigens erdachten "Systems der herausnehmbaren Teilbereiche" Rechung getragen. Hierbei werden die einzelnen Teilbereiche (Multiplex-Platten) , wie bei Schränken die Wände und Böden, mittels "Klemmdübeln" fest miteinander verbunden. Durch Verdrehen der Excenter lassen sich die Dübel lösen und die Platten herausnehmen.
 

Gleismaterial / Wartung

Die Gleise inkl. aller Weichen und Antriebe werden so verlegt, daß sie möglichst leicht und zerstörungsfrei bei Wartungs- / Reparatur-Arbeiten auszuwechseln sind.
Gleichzeitig soll eine hohe Schalldämmung erreicht werden.
 


Anlagenform / Wartung

Die grundsätzliche Anlagenform ist dem Gleisplan zu entnehmen und orientiert sich an den baulichen und spielerischen Belangen.

Um die Wartung zu erleichtern ist die Anlagentiefe auf 1 m begrenzt; d.h. vom Anlagenrand darf das weiteste Objekt nicht mehr als max. 1 m entfernt sein. Angestrebt werden 80 cm.

 

Platzierung von Anlagen - Stützen, Streben, Spanten und Trägern

ODER

Wechselwirkung von Gleispan <> Weichen-, Signal- Antriebe <> Stützen u. Streben

Berücksichtig man diese Wechselwirkung nicht oder nicht mit der notwendigen Sorgfalt, dann ergeht es dem Anlagenerbauer so wie es mir bei meinem Projekt  St. Margareten  erging.

Ich mußte während der Realisierung den Gleisplan ändern und damit stimmte natürlich auch das beschaffte Material in Art und Menge nicht mehr.

Für das Herausnehmen von entgleisten Fahrzeugen in den Schattenbahnhöfen war der Abstand Anlagenrand <> Gleis / Weiche gerade noch akzeptabel, aber ...
ein Austausch der Doppelspulen-Weichenantriebe war in vielen Fällen nicht möglich, ganz zu schweigen von einem Austausch der kompletten Weiche.

Also was tun ??
Ich entschied mich für "zurück auf los", d.h. ich plante die entsprechenden Bereiche so um, so daß heute eine gute Erreichbarkeit gegeben ist. Nur 2 oder 3 Weichen liegen an der Grenze von 60 cm, alle anderen liegen näher am Anlagenrand.

Diese Radikal-Kur hat sich bereits während der Aufbauphase als richtig erwiesen, auch wenn dabei ein paar Meter Gleis "auf der Strecke" blieben.

Bedingt durch die Tatsache, daß die meisten nicht ständig Modellbahnanlagen planen und realisieren, wird oft übersehen, vielleicht macht man sich auch zu spät richtig Gedanken darüber, wie die Weichen / DKWs im sichtbaren Anlagenbereich angetrieben werden sollen. Gleiches gilt für evt. einzusetzende Formsignale und auch für Drehscheiben / Schiebebühnen oder auch sonstiges Zubehör.

Sollen diese Antriebe als sog. "Unterflurantriebe" ausgeführt, also unterhalb der Anlagenplatte montiert werden, dann gilt es sich genau zu überlegen, welcher Typ / Bauart soll Anwendung finden. Denn daraus resultiert der Platzbedarf zur Montage unterhalb des Aufstellungsortes von Weiche, DKW, Signal, Drehscheibe, etc..

Der Gleisplan des sichtbaren Bereichs ist deshalb bereits bei der Festlegung des mechan. Aufbaus auf dem Fußboden auszubreiten, damit sich später keine Streben / Spanten / Stützen / Träger und - oder Kabel als Hindernis erweisen.

Auch hier zahlte ich Lehrgeld; wie oben mußten Gleise umgeplant und umgebaut werden. Auch einige Streben konnten ihren Platz nicht beibehalten, sie wurden leicht versetzt.

Fazit:
Lieber etwas länger und intensiver nach möglichen Wechselwirkungen suchen.
Diese Maxime gilt für die komplette Planung.


St. Margareten -- Design Entscheidungen

Aufbautyp

Für dieses Projekt wurde die "Plattenbauweise" gewählt. Damit sind alle Gleisbilder problemlos abbildbar und die Forderungen zur Elektronik-Installation erfüllbar.

Ferner unterstützt diese Bauweise im Zusammenhang mit den 2 cm starken Absorptionsschaum-Platten (Glatt / Noppe) (der Fa. Schaumstoff Helgers, Aachen *) neben einer guten Körperschallisolierung auch die Absorption des Luftschalls in den Schattenbahnhofs-Ebenen, da sich dieser NICHT wie bei anderen Bauweisen reflektierend zwischen der Rahmen-/ Trassen- Konstruktion ausbreiten und evtl. durch Überlagerungen auch noch verstärken kann.
Der Schall wird  "gefangen" und absorbiert. Seitliche Begrenzungen, z.B. aus Stoff, verhindern / mindern eine Ausbreitung in den Anlagenraum und damit eine Übertragung über die Hauswandkonstruktion.

Zur Ausprägung des Geländes wird "Styrodur" als Träger eingesetzt, das im sichtbaren Bereich auf die Platten verklebt wird.

Rahmen und Stützen

Da heute kaum gut abgelagertes Holz zu bekommen ist, ist der gesamte Rahmen inkl. aller Ebenen und auch die Stützen mittels metallischen Winkelprofilen aus dem Baumarkt aufgebaut.
Die einzelnen Felder können im Gegensatz zum Holzrahmen größer gewählt werden; z.B. 60 x 100 cm.

Mit dieser Konstruktion kann sich der Rahmen nicht verziehen und es kann nicht zu Gleisverwerfungen kommen (> Betriebssicherheit)

Mit einer guten Stichsäge und einem Metallsägeblatt können die Profile ebenso leicht wie Holz auf die gewünschten Längen zurecht geschnitten werden.

Plattform für das Gleismaterial

Als Träger kommen 12 mm Multiplexplatten aus Birke, eine leichte Holzart, zum Einsatz.
Die Multiplexplatten werden komplett mit den Absorptionsschaum-Platten (Glatt / Noppe) (der Fa. Schaumstoff Helgers, Aachen *) ausgelegt, die dann  in "Punkt-Klebung" zur Sicherung gegen Verrutschen mit den Multiplexplatten miteinander verklebt werden (> Schalldämmung).

Zur Aufnahme des Gleismaterials wurde von der Fa. Merkur, Hartheim-Feldkirch * deren Styroplast Gleisbettung *  vorgesehen, die auf die Absorptionsschaum-Platten entsprechend des Gleisplans aufgeklebt werden sollten. Bei Versuchen hat sich allerdings gezeigt, daß die Lauf- / Fahrgeräusche bei Einbettung der Schienen in das Styroplast wesentlich lauter waren, als bei Verlegung der Schienen direkt auf die Absorptionsmatte.

Aus diesem Grunde werden in den Schattenbahnhöfen die Schienen / Weichen direkt auf die Absorptionsmatte gelegt und nach Abschluß aller elektr. Verkabelungsarbeiten und Fahrproben punktuell verklebt und damit gegen Verrutschen gesichert. (Aufgrund der Materialien ist grundsätzlich bereits eine hohe Haftreibung gegeben)

Für die Verlegung im sichtbaren Bereich wurden weitere Tests durchgeführt. Es wurden Gleis-Material von Woodland bzw. Kork jeweils solo oder in Kombination mit den obigen Absorptionsschaum - Platten durchgeführt.
Auch hier zeigte sich das gleiche Bild, die Schalldämmung war immer am besten, wenn das Gleis direkt auf die Absorptionsschaum-Platten verlegt wurde.

Somit wird das Gleis im sichtbaren Bereich genauso verlegt wie in den Schattenbahnhöfen !!!

Daraus ergeben sich im sichtbaren Bereich folgende Erschwernisse ...

  1. Die Platten müssen auf eine Gleis- / Trassenbreite manuell zugeschnitten werden

  2. Um Böschungen herstellen zu können, wird schichtweise 1 mm starkes "Styrodur" (aus dem Baumarkt > Fußboden Trittschallschutz) neben das Gleis gelegt und dann die Böschung "angespachtelt".

  3. Zur Aufnahme von Fahrleitungsmasten und Form-Signalen werden neben das Gleis "Holzstücke" geklebt, auf welche diese Objekte dann montiert werden.
    Die Fahrleitungsmasten werden mit ihrem Gewinde in eine Hülse mit Innengewinde geschraubt und die Hülse dann ihrerseits in die Bohrung des Holzstückchens gesteckt, ausgerichtet und leicht verklebt. Damit wird der Mast sauber ausgerichtet.
     

Gleichzeitig erhielt ich durch diese Konstruktionsart im sichtbaren Bereich aber auch die folgenden Vorteile ...

  1. Die Höhe der Absorptionsmatte erlaubt es die Verkabelung der Gleise direkt auf der Platte in kleinen Kabelkanälen ausführen zu können.
    Dadurch wurde der Aufbau (bei meiner Konstruktionswahl) erleichtert.

  2. Die Servos für die Weichen im sichtbaren Bereich können "von oben" ins Brett eingelassen und mittels einer in 3D Druck erstellten Abdeckung samt Stellantrieb getarnt werden.
    Leichte Montage und Wartbarkeit.

  3. Die Formsignale können mit ihren Servos für den Antriebe mittels 3D Druck Halterung von oben eingebaut werden.
    Leichte Montage und Wartbarkeit.

  4. Bei den Lichtsignalen mit den vielen LED Anschlußdrähten habe ich mir Gedanken gemacht, wie der Anschluß oberhalb der Platte erfolgen kann und die Lichtsignale trotzdem durch Stecken leicht austauschbar bleiben.
    Herauskam eine 3 D - Drucker Lösung (s. unter Realisierung)
     

Ein weiterer Test beim Einschottern des Gleises auf die Absorptionsschaum - Platten hat gezeigt, daß die Gleise nicht nach den bekannten Schottermethoden eingeschottert werden dürfen, da dann die Schalldämmung auch aufgehoben wird.

Zum Abbau der Gleisschwingung beim Befahren der Schienen müssen diese "frei schwingen" können. Bei einer flächendeckenden Verklebung mit dem Untergrund, selbst wenn dieser elastisch ist wie im vorliegenden Fall, ist diese Freiheit nicht mehr gegeben.

Daraus folgt, daß eine neue Einschottermethode eingeführt werden muß.
Mehr dazu im Kapitel >> Realisierung.


HINWEISE     zu mit  *  markierten Worten

Alle Firmenbezeichnungen / Firmennamen; Produktbezeichnungen / Produktnamen stellen keine Werbung oder Empfehlung dar, sondern beschreiben nur die in diesem Projekt individuell und subjektiv ausgewählten Produkt - Hersteller bzw. Lieferanten als auch deren verwendeten Produkte zur Anschauung, Darstellung und Beschreibung des eigentlichen Projekt - Inhalts.

Analoges gilt auch für die eingetragenen Links (s. hierzu Distanzierung auf der Link-Seite).

Der Leser soll selbst auf dem Markt recherchieren und für seine Bedürfnisse selbst entscheiden, welches Produkt er einsetzen will und wo er sich dieses beschaffen möchte.

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