Spoorbrug

Spoorbrug het model

Het model is vrij gebaseerd op een bascule brug die sinds 1955 over het Spaarne in Haarlem ligt. De brugligger staat op een bruggenhoofd en wordt door twee trekstangen naar voren of achteren bewogen. Een tandwiel en rack doen de brug dan opengaan. Bij het grote voorbeeld zijn dit rollers en nokken. Maar het grote voorbeeld weegt enkele tonnen en wordt door zijn gewicht al op de plaats gehouden, bij het model is meer stabiliteit met tandwiel en rack nodig. Meer stabiliteit in het model, en voorkomen dat een zware loc de brug half opent, kan worden verkregen door op plekken, bv. in de top van de brugligger, lood als verzwaring aan te brengen. 

Het model bestaat uit een bruggenhoofd achter, een brugligger en een bruggenhoofd voor. En verder nog een drietal kleine onderdelen, nodig voor de techniek.

Het model heb ik SLA (Stereolithografie) laten printen door een professionele printservice. Het model bevat meerdere details die een printresolutie vragen van minder dan 0.1mm. Model wordt verder niet afgewerkt of geschilderd. Basiskleur is mat wit. Andere kleuren (zwart) zijn mogelijk. Voor zelf printen neem dan contact met me op, modelspoorbeurs, of een email, voor de mogelijkheden.

De schaal is bewust niet dwingend gekozen. Model is passend als grote spoorbrug voor dubbelspoor in de N schaal maar zeker ook als kleine spoorburg voor enkelspoor in de H0 schaal. Op de brugligger  zijn kleine gaatjes (doorsnede 1,5mm) mee geprint te gebruiken als bevestigingspunten voor de rails. 

Het model heeft lichten voor verkeersregeling voor de boten die onder de brug door willen varen. Model is voorzien van aanlegsteiger met dukdalf. De wanden zijn verder niet afgewerkt. Naast de brug bevinden zich aan beide kanten een loopbrug voor toegang van de brugwachter. 

Brugligger is als het grote voorbeeld van plaatmateriaal met diverse dwarsliggers, die ook aan de buiten zijden nog zichtbaar zijn.
De aandrijving zit vast achter het achterste bruggenhoofd en kan eenvoudig in de scenery van de modelspoorbaan worden weggewerkt.

Afmetingen:
Lengte brugligger 221.3mm; spoor lengte totaal 326mm; totaal lengte model 412mm.
Breedte spoor bed 54.5mm; breedte bruggenhoofden 90mm; maximale breedte 150mm
Hoogte spoor bed 85mm; doorvaart hoogte gesloten brug 65mm; max hoogte gesloten brug 92mm; max hoogte geopende brug 216,44mm

De Techniek

Project deKoder is niet de enige maar wel de beste methode om de spoorbrug aan te sturen. De unipolaire stappenmotor (28byj48) waarmee de brug wordt bewogen kan direct op deKoder worden aangesloten. De armaturen van de verkeersregelaars zijn bedoeld voor 1.8mm rode en groene led. Samen passen ze in het armatuur. De lichten op het achterste bruggenhoofd zitten aan de ondersteunende H-balken van de loopbruggen. Deze H-balken zijn daarom hol. Met een ruimte van 0.7x0.5mm. Hierdoor kunnen de  drie draden voor de twee  leds worden gevoerd. Gebruik hiervoor 0.1mm lakdraad.
Om een wirwar van draden en weerstanden te voorkomen is er voorzien in kleine hulpprintjes die de logica van de verkeersregeling doen en led drivers hebben om de leds zonder extra weerstanden aan te sluiten.
Op het hulpprintje van het voorste bruggenhoofd sluit je ook de hallsensor aan die nodig is als home switch voor de stappenmotor. In de voorkant van de brugligger komt een kleine magneet van 3x8mm. In gesloten stand van de brug maakt deze magneet de hallsensor actief, zodat deKoder  de stand van de brug weet. De hallsensor zelf zit gemonteerd in een in hoogte verstelbare houder in het voorste bruggenhoofd.

Aan te raden is het om de hall sensor uit te breiden met een 100Kohm trimmer. Deze aansluiten op de referentie weerstanden van de hall sensor. Deze trimmer kan dan buiten de brug worden gehouden zodat na montage van de brug de stopplek heel precies kan worden afgesteld. Vanzelfsprekend is het voor mij een kleine moeite om deze trimmer met verbinding al bij levering aan de hall sensor te solderen.

Aansluiten van deKoder

DeKoder is een algemene DCC decoder module perfect geschikt voor aansturen van dit soort modelspoor projecten.
De stappenmotor die de brugligger beweegt kan direct met de 5 pins XH connector aan deKoder worden verbonden. Na power-up (het aanzetten van het geheel) is niet bekend hoe de brugligger staat. Daarom laat deKoder de stappenmotor langzaam draaien richting het sluiten van de brug. In het voorste bruggenhoofd zit een hallsensor, in de top van de brugligger een magneet. Maakt de magneet de hallsensor actief  dan stopt de beweging en is de brug gesloten.

De hallsensor in het voorste bruggenhoofd aansluiten met een 3 aderige snoertje met aan beide kanten een 3pins female dupont stekker. Handig is hier voor een speciale tang en assortiment stekkers die ik altijd op de Houten beurs mee heb.
De leds in de beide bruggenhoofden met de kathodes aan elkaar verbinden. kathodes en beide anodes van de leds verbinden met een 3 aderig snoer met 3 pins female dupont naar het printje.
Een verbinding maken met een 6 pins dupont  (lint of flat) kabel tussen de lichtprintjes in de beide bruggenhoofden. De verbinding naar de deKoder met een 6 pins lint kabel met dupont female stekker, verlopend naar twee 3 pins female dupont stekkers. Zorg dat de pinnen op de juiste plekken komen. 5V,GND en home op de home aansluiting van deKoder. Boven elkaar, home ingang zit tegen de led aan 5V in het midden. (zie afbeelding)
De drie led aansluitingen op de uit 1,2 en 3. Deze dus naast elkaar.

Instellen van deKoder

De handleiding van deKoder  legt uit hoe deKoder in te stellen.  Op dit reken blad >>  vindt je de methode die ik heb gebruikt voor de demo versie.
Het principe van de aansturing van de stappenmotor is eenvoudig. Let wel erop dat bij de power-up, dus wanneer je stroom op het geheel zet, de motor de goede kant op draait richting het sluiten van de brug waar de hall sensor dan actief wordt waarmee de positie van de brug voor deKoder bekend wordt.
Er zijn meerdere versies van de 28byj48 in omloop met tegengestelde draairichting. 

De leds voor de verkeersregeling werken op de uitgangen 1,2 en 3. Uit 1 geeft aan of de brug bedient wordt. Als de brug wordt bedient, open gaat of open is, dan gaat uit 1 aan, waardoor het exclusief branden van alleen de rode leds uit gaat. Uit 2 is de keuze voor de toegestane vaarrichting onder de brug door, om aanvaringen te voorkomen mag bij een ophaalbrug altijd maar in 1 richting worden gevaren. Uit 3 laat de rode led samen met de groene led branden, tijdens het openen van de brug brandt deze led samen met de groene led, rood-groen geeft dan aan dat de brug wordt bedient en de groene kant mag straks als de rode led uitgaat als eerste onder de brug door. 

Timer 1 regelt het hele proces, zet Timer 2 aan, zet daarna Timer 3 aan en start daarna de stappenmotor.
Timer 2 zet de uit 1 aan. Brug wordt bediend.
Timer 3 wisselt aan en uit van uit 2. Toegestane vaarrichting wisselt.
Het draaien van de stappenmotor zet uit 3 aan. Tijdens het bewegen van de brugligger branden ook de rode leds.

De verschillende tijden kunnen natuurlijk worden aangepast.

Timer 8 is de demostand die ik gebruik op de beursdemo, deze start periodiek de Timer 1 waardoor de brug opent of  weer sluit.

DeKoder is een DCC decoder en is vanuit een digitale centrale aan te sturen om zo de brug te bedienen. Hierbij zijn vele methodes te bedenken. Afhankelijk hoe je de brug in de modelbaan en of je automatische treinenloop met Itrain of koploper wilt laten werken. Alles is mogelijk. Het eenvoudigste is om de actieknop van deKoder op T1 te zetten en het adres op 1 laten staan. De DCC mode op 4. Met een wisselcommando op adres 1 kun je de brug dan openen en sluiten.

Het model in elkaar zetten

Dit project laat zien hoe je met deKoder een ophaalbrug kan maken en aansturen. Je kan dan zelf een brug maken, het 3D model kan als basis worden genomen. Meerdere opties zijn dan denkbaar.  Het geheel werkend is een opties, de demomodule die ik mee heb op de beurs kun je in zijn geheel van me overnemen, maar alleen de 3D print is ook mogelijk (reken dan wel op 4 weken levertijd) voor alle opties, prijzen  en vragen stuur me een email. (zie contact op de home pagina).

Hoe het model te monteren staat in dit PDF bestand >>