Jens Mohr

Ingenieur  +  Betriebswirt
 

... das (H0) Modellbahnprojekt
St. Margareten 

 




 

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Copyright 2022
Jens Mohr
83224 Grassau
(Chiemsee/Achental)

 


Paternoster
"Train - Housing" -- Aufbau und Funktion


Aufbau

Die "klassischen" Paternoster folgen diesem Aufbauprinzip ...
(Bild stammt aus dem Internet -- Ersteller unbekannt)

 

Einsatz / Übernahme

Die folgenden vorgestellten Entwicklungen dienen ausschließlich der Information darüber was ich getan habe und was man machen kann.

Die Übernahme und der Einsatz, sei es direkt oder mittels einer Überarbeitung erfolgt durch den -- privaten Anwender -- auf eigenes Risiko und Verantwortung.
Von mir, als Entwickler, wird keinerlei Garantie übernommen. Diese Bereitstellung der Informationen ist für den privaten Modellbahnbauer kostenfrei.

Mit der Übernahme in Gänze oder in Teilen erkennt der Übernehmer an, daß er keinerlei Schadensansprüche, sei es in direkter oder indirekter, mittelbarer oder unmittelbarer Art und Weise an mich stellen kann und stellen wird.

Im Falle, daß gewerbliche Hersteller von Modellbahnanlagen und / oder auch Entwickler / Hersteller von Modellbahnartikeln die eine oder andere Idee / Ergebnis in ihr(e) Produkt(e) integrieren oder ihren Vertrieb übernehmen wollen, dann kann dies nur gegen eine Lizenzgebühr erfolgen.

--- weitere Informationen zur Nutzung von meinen Ideen findet der Leser hier ---
--- mit der Nutzung werden diese Regeln automatisch anerkannt ---

 

 

Um in einer Dachschräge mehr Platz ausnutzen zu können, muß gedanklich der Paternoster "seitwärts auseinadergezogen werden".

Das führt dann zu meinem mehrdimensionalen "Paternoster"  oder
"Train - Housing"   ...

 

Und hier mein      "Dachgeschoß - Paternoster"      ...

 

-- Die Skizze zeigt im Maßstab die räumlichen Verhältnisse --

Anmerkung:
Die Aufhängung der Gondel erfolgt im Schwerpunkt. Dieser liegt wegen der unterschiedlichen Ausgestaltung der Gondelwände nicht in der Mitte.
Die linke Seite wird als Sichtseite ("Schaufenster") ausgeführt, woraus sich eine geringere Höhe der Gondel - Seitenwand ergibt

Die Gondel ist bei mir zur Aufnahme von 3 H0 Gleisen ausgelegt.

 

Anmerkung

Der "Dachgeschoß - Paternoster" kann natürlich in seiner Aufbauart durch eine andere Höhenanordnung der einzelnen Wellen / Achsen an jegliche andere räumliche Anordnung angepaßt werden.

Auch die Verwendung einer oder mehrerer zusätzlicher Achsen / Wellen erweitert die Einsatzmöglichkeiten eines solchen Zugspeichers / Lokspeichers.

Verlegt man das Rad bzw. die Achse / Welle "K1" auf die Ebene von "K2", dann kann der "Paternoster - Zugspeicher" UNTER die Anlagenoberkante (Anlagenoberfläche), z.B. auf Rädern, eingebaut werden und als Schattenbahnhof fungieren.

 


Die Hauptkomponenten meines "Dachgeschoß - Paternosters" ...

  • Rahmen aus Metall - Winkeleisen (geschraubt)
  • Gondeln aus Alu gebogen
  • Hohlbolzenketten zur Gondelaufhängung und Transport
  • passende Kettenräder (3 Achsen, 1 Welle zum Antrieb)
  • Anpassung (Übersetzung) Welle <> Motor
  • Motor plus Motorsteuerung (Treiber)
  • Steuerung mit manueller Eingabe sowie Anschluß zur Anlage
  • Sensoren zur Erkennung der Gondelnummer
  • Sensor zur Positionsbestimmung der gleichen Gleishöhe
  • Mechanische Verriegelung des Paternosters bei Stillstand
  • Notaus
  • Stromversorgung
  • Steuerpult (Tasten und Anzeige)

 

-- weitere Informationen zur Nutzung von meinen Ideen findet der Leser hier ---
--- mit der Nutzung werden diese Regeln automatisch anerkannt ---

 

Funktions - / Blockdiagramm

SX Bus

-- umgesetzt / realisiert --

Im folgenden Diagramm sind alle Paternosterkomponenten und ihre gegenseitigen Schnittstellen prinzipiell dargestellt.
Aufgrund der hohen Anzahl von internen Schnittstellen mußte ich zwei µ Processoren einsetzen.

 

Funktionen + Handhabung

Steuerung

Steuerung des Paternosters

Der Paternoster wird über ein Bedienfeld (Steuerpult) manuell bedient oder durch ein Modellbahnsteuerungsprogramm, hier das TC* Programm.
 

mein Paternoster - Kommunikationsweg     TC <> Paternoster

Wie bereits im Register "Ansteuerung durch TC" ausgeführt, findet bei mir die Kommunikation über den SX Bus statt.


Paternostersteuerung

Die Paternostersteuerung besteht aus zwei µ Prozessoren, welche über einen Bus miteinander verbunden sind.

Ein µ Processor übernimmt die Kommunikation mit TC* und dem Bedienfeld. Ferner steuert er als Master die Kommunikation mit dem zweiten µ Processor.
Desweiteren ist dort auch die übergeordnete Prozeßsteuerung angesiedelt.

Der zweite µ Processor kommuniziert mit der Motorsteuerung und steuert damit die Gondelbewegungen. Er überwacht auch die zur Steuerung notwendigen Sensoren und steuert die Servos.

Motoransteuerung

Der Prozessor führt Berechnungen zur Optimierung der Gondelbewegungen (Weg) aus.
Der Motor wird im Links- / Rechts- Lauf aktiviert und über Sensoren die Gondelnummern abgefragt, so daß rechtzeitig die Abbremsung eingeleitet werden kann.
Nach Erreichen der Halteposition wird der Motor ausgeschaltet.

 


Sicherheit

Ein NOTSTOP (NotHalt) Schalter ermöglicht die schnelle Außerbetriebnahme des Paternosters. Nach einer solchen Aktion müssen für einen Neustart alle Einstellungen manuell über das Bedienfeld vorgenommen werden.
Auch seitens TC* müssen alle Züge und Zugfahrten manuell neu zugeordnet werden.

Damit kein Zug von der Anlage her in den Paternoster fahren kann, wenn keine Gondel an der Einfahrt / Ausfahrt positioniert ist, werden die beiden Anlagenzufahrtsgleise mechanisch durch eine "Schranke" gesichert.

 

Bedienfeld

Am Display wird angezeigt ....

  • Betriebszustand
    > Ruhe
    > Bewegung
  • Operationsmode
    > Anlage / TC*
      --
    IST Gondelnummer an der Zu- / Abfahrtsposition
          01 .. 99; bei Gondelbewegung 00
    > Manueller Betrieb
      --
    IST Gondelnummer an der Zu- / Abfahrtsposition
          01 .. 99; bei Gondelbewegung 00
      --
    SOLL Gondelnummer, die zur Zu- / Abfahrtsposition fahren soll
          01 .. 99
    > Testbetrieb
       --
    Bewegung des Paternosters um eine Gondel - Position
       -- Anzahl der Gesamtumläufe
       -- Drehrichtung des Motors

Über Tasten werden Basis Funktionen ausgewählt ..

  • Operationsmode
  • Eingabe der Gondelnummer bzw. Anzahl der Umläufe / Drehrichtung
  • Start der Operation
  • Stop einer laufenden Operation
     

Über das Display werden zugehörige Unterfunktionen ( > ) eingestellt

  • Operationsmode
    > Anlage / TC*
    > Manueller Betrieb
       -- Fahrt einer Gondel zur
    Zu- / Abfahrtsposition
    > Testbetrieb
       --
    Bewegung des Paternosters um eine Gondel - Position
       --
    mehrere komplette Umläufe
       --
    Vorgabe der Motor Drehrichtung
  • Eingabe der Gondelnummer bzw. Anzahl der Umläufe / Drehrichtung
    > Auswahl der Einer bzw. Zehner - Stelle
    > Auswahl der Ziffer und gleichzeitige Eingabe

Hinweis:
Durch mehrmaliges Betätigen der jeweiligen Taste wird jeweils auf die nächste Funktion / Stelle / Ziffer umgeschaltet (Loop).
Im Display wird die jeweils getroffene Auswahl angezeigt und intern dann nach Betätigen der Start Taste verwendet.

 

Spannungsversorgung

Die Auswahl des Motors hat die Motor - Spannung diktiert.
In diesem Fall wird ein Netzteil eingesetzt, was 220V AC in 24 V DC umsetzt.

Die Elektronik wird aus einem eigenen Netzteil versorgt 220 V AC / 12 V DC.

Auf den eigens entwickelten Platinen wird dann die 12 V DC Spannung auf die jeweiligen IC Spannungen herabgesetzt.

Für die Weichendekoder und zum Schalten der Weichen wird ein 15 V DC Netzteil verwendet.

 


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.

In dieser Veröffentlichung verwendete Produktnamen / Produktbezeichnungen sind von / durch den einzelnen Hersteller(n) geschützt. Ihre Nutzung dient lediglich zur Kennzeichnung / Beschreibung des Produktes selbst.
Analoges gilt für die erwähnten
Firmenbezeichnungen / Firmennamen.