|
|
Bouwbeschrijving schakeltableauUit BeneluxSpoor.net - Encyclopedie
Onder redactie van: BeneluxSpoor.net / Auteur: Henk Phielix
Dit artikel geeft een bouwbeschrijving van een schakeltableau. Met het schakeltableau kunnen wissels en seinen worden geschakeld en de wisselstand wordt met leds teruggemeld. Er zijn verschillende methoden voor het bouwen van een schakeltableau. Dit is er maar één van. Het bouwen van een schakeltableau is niet moeilijk, maar een beetje ervaring met solderen is wel gemakkelijk. AfmetingenDe afmetingen van het schakeltableau in deze bouwbeschrijving zijn 420 x 297 mm (de grootte van een vel A3). De totale grootte zal ongeveer 500 x 300 x 350 mm zijn. Voor heel grote modelbanen kan het verstandiger zijn om een groter schakeltableau te bouwen of het tableau op te delen in modules. MaterialenVoor het bouwen van het schakeltableau zijn de volgende materialen nodig:
Drukschakelaars of tuimelschakelaars?In plaats van drukschakelaars kunnen ook terugverende tuimelschakelaars worden toegepast. Dat moeten dan moment-tuimelschakelaars zijn: 1 x momentcontact / terugverend uit / 1 x momentcontact = (aan)-uit-(aan), zie "Meer informatie"). Dit scheelt de helft aan schakelaars en gaten boren. Plaats de tuimelschakelaar dan tussen de sporen, in plaats van drukschakelaars in de sporen. Het bijkomende voordeel van tuimelschakelaars is dat het schakeltableau overzichtelijker wordt. Verkrijgbaarheid van de onderdelenHet materiaal is normaal verkrijgbaar bij de reguliere bouwmarkt en de elektronicavakhandel. De verschillende onderdelen zijn ook te krijgen via de diverse internetwinkels, zoals AliExpress, Elektronica Online, Conrad, Fakkert, Mecktronics etc. BaanplanEen schakeltableau heeft een schematische weergave van het baanplan. Dat kan op verschillende manieren op het schakeltableau worden weergegeven:
De diverse methoden hebben hun voor- en nadelen. Probeer het uit en kies de methode die het best bevalt voor het definitieve schakeltableau. Het tekenen van het baanplanIn dit voorbeeld is gekozen voor het tekenen van het baanplan in "MS-Excel". Dit omdat het een vrij gemakkelijk programma is wat bijna iedereen op de computer heeft. Het kan het ook met het programma "OpenOffice Calc" of "MS-Paint" gedaan worden. Het artikel tekenen baanlayout schakeltableau geeft een beschrijving van het tekenen van een baanplan met "Excel". Een andere mogelijkheid is om een baanplan, dat bijvoorbeeld met "AnyRail" gemaakt is, af te drukken en dit baanplan op het schakeltableau te lijmen. Eventueel kan het baanplan bij een printshop op een ander formaat worden afgedrukt.
In de tekening worden alleen de situaties weergegeven waarin wissels zijn opgenomen. Geef alle wissels een uniek nummer, bijvoorbeeld W1, W2, enz. Bij het maken van de tekening moet rekening worden gehouden met voldoende ruimte voor de plaatsing van de drukknoppen en ledhouders bij de wissels. Om er zeker van te zijn dat er voldoende ruimte is om de schakelaars en ledhouders bij de wissels te kunnen plaatsen, is het aan te raden een setje schakelaars en ledhouders bij de hand te hebben. PrintenEen baanplan wat niet op A3-formaat is ontworpen, kan kan op meerdere manieren toch op de gewenste A3 grootte worden afgedrukt. Op A4 printen en dan vergroten onder een kopieerapparaat naar A3 is mogelijk, maar de kwaliteit van de afdruk kan minder zijn. Het direct afdrukken op A3-formaat geeft het beste resultaat. Dit kan eventueel ook bij een printshop gedaan worden. LaminerenNadat het baanplan is afgedrukt op A3 formaat kan de afdruk worden gelamineerd. Hierdoor blijft de tekening netter. Het plastic beschermt de print tegen vuil en vermindert de vervaging van de print. Lamineren kan ook bij de printshop worden gedaan. Advies: laat meerdere exemplaren printen en lamineren. De kosten zijn minimaal. Als in het vervolgproces een foutje wordt gemaakt, dan is er nog een reserve-exemplaar achter de hand. Gaten stansen in de gelamineerde printNu de posities van de te boren gaten zijn bepaald, komt de volgende stap. Het direct gaten boren in een gelamineerd document is meestal geen succes. De kans dat het boortje de zaak stuktrekt is groot. Kies de veilige weg door de gaten er met een holpijp uit te slaan. Leg het document op een stuk hout en stans de gaten erin. De grootte van de schakelaars en ledhouders bepalen waar de gaten in de print gemaakt moeten worden. Let goed op de doorsnede, de doorsnede van de schakelaars is vaak anders dan van de ledhouders. Let ook op dat het gat voor de schakelaar op de juiste plek wordt gestanst. Het maakt verschil of een drukknop of een tuimelschakelaar gebruikt wordt, zie Drukschakelaars of tuimelschakelaars? hierboven. BovenplaatAls ondergrond kan een een plaatje MDF of multiplex worden gebruikt met een dikte van vier mm. Let op de maximale dikte van het plaatje, die wordt bepaald door de maximale ruimte tussen de onderkant van de drukknoppen en de bevestigingsmoer en de ruimte tussen de onderkant van ledhouders en de bevestigingsmoer. Bij dikkere plaat zijn de schakelaars en ledhouders te kort om nog vastgezet te kunnen worden Aftekenen van de schakelaars en ledhoudersNu het baanplan geprint, gelamineerd en gestanst is, kunnen de posities van schakelaars en ledhouders worden afgetekend op de bovenplaat van het tableau. Gebruik hiervoor het afgedrukte baanplan als template. Nu kunnen de gaten worden geboord. Neem een boortje dat ongeveer één mm groter is dan de schakelaars en de ledhouders. Hierdoor kunnen later eventuele kleine afwijkingen nog iets worden gecorrigeerd om de zaak mooi recht onder- c.q. naast elkaar te krijgen. SchilderenEr kan voor gekozen worden het schakeltableau te schilderen in een gewenste kleur. Dat is dan het gemakkelijkst doen voordat de print wordt bevestigd. Bevestiging baanplanAls alle gaten zijn geboord, kan het baanplan op de bovenplaat worden bevestigd. VerlijmenWanneer het plaatje op maat gezaagd en geboord is, kan het baanplan op het plaatje worden gelijmd. Dit kan met meerdere soorten lijm, maar gewone houtlijm werkt prima. Let er wel op dat het geheel mooi strak en vlak is, dus geen bobbels door lijmkluiten. Laat het geheel goed drogen (zie gebruiksaanwijzing op de lijm). Montage van de schakelaars en ledhoudersWanneer het baanplan gelijmd is, kunnen de schakelaars en ledhouders gemonteerd worden in het schakeltableau. Let op een duidelijke plaatsing, welke kleur is niet belangrijk zolang bij twee kleuren alle leds en drukschakelaars voor "rechtdoor" maar dezelfde kleur zijn en alle schakelaars voor "afbuigend" ook allemaal van dezelfde andere kleur zijn. Het elektrische deelVoor het elektrische gedeelte van het schakeltableau dienen de verschillende onderdelen aan elkaar gesoldeerd te worden. Enige ervaring maakt het project wel eenvoudiger. Neem voor het solderen ruim de tijd. Meer informatie over solderen is te vinden in het artikel Handleiding voor het solderen. Het schemaDe schakelaars en leds worden volgens onderstaand schema aangesloten op de wissels. Daarbij wordt er uitgegaan van een [[Woorden - A#Analoog|analoge baan. Dit schema is ook te gebruiken op een digitale baan voor het analoog bedienen van de wissels.
Voor de trafo gaan we uit van een spanning van 14 of 16 V ~. Bij gebruik van gelijkspanning (12 V=) voor de voeding, dan moet de plus van die voeding aan de weerstandzijde aangesloten worden. In dat geval kunnen de diodes worden weggelaten. KroonstenenMonteer aan de onderkant van het schakeltableau enkele klemmenstrippen. Klein formaat kroonstenen voldoen prima. Geef duidelijk aan voor welke aansluiting de klemmen bedoeld zijn. Net zoals op het baanplan bijv. W1, W2, enz. LedsBreng nu de leds aan in de ledhouders van 3 mm. De juiste kleuren op de juiste plaats. Bijvoorbeeld groen voor "rechtdoor" en rood voor "afbuigend". Leds hebben een lange en een korte stugge aansluitdraad. De lange draad geeft de + (plus) van de led aan. Om het makkelijk te maken en de kans op fouten te minimaliseren, is het aan te bevelen de leds allemaal met b.v. de lange draad in dezelfde richting te monteren.
De groene of rode kleur van de leds zegt niets over het al dan niet bezet zijn van het blok achter het wissel, de led geeft alleen de stand van het wissel en de rijweg aan. Omdat er altijd maar één led per wissel brandt, kan ook voor een andere kleur gekozen worden, bijvoorbeeld geel. DiodesLet ook goed op hoe de diodes worden aangesloten (in serie met de leds). De kant zonder ring (= de anode, + plus) moet met de - (min, kathode) van de led verbonden worden. Bij gebruik van gelijkspanning kunnen de diodes worden weggelaten.
SchakelaarsNu kunnen schakelaar en leds per wisselsituatie worden aangesloten volgens het schema. Het kan verstandig zijn om op een klad-blad een overzicht te maken met alle verbindingen en nummering. Serieweerstand
De waarde van de serieweerstand is afhankelijk van de voedingsspanning en het type led. Voor uitleg over het berekenen van de waarde van de weerstand, zie het artikel Minimale led serieweerstand berekenen. In het schema is één gemeenschappelijke serieweerstand voor twee leds aangegeven, maar voor verschillende kleuren leds moet per led een weerstand gebruikt worden. Als vuistregel kan een waarde van 3k3 (3300 Ω) gebruikt worden voor groene leds. Voor rode leds wordt 4k7 (4700 Ω) gebruikt omdat een rode led een lagere doorlaatspanning heeft. Als één kleur leds worden gebruikt kan wel één gemeenschappelijke weerstand worden gebruikt, zoals in het schema. Tip: bouw of soldeer eerst een testschakeling c.q. in een testopstelling, om te zien hoe het precies moet. Dat voorkomt teleurstellingen en veel gezoek achteraf. Koppeling baan met schakeltableauHoe de koppeling tussen de baan en het schakeltableau gemaakt wordt, is een persoonlijke keuze. Er kan gekozen worden om dit met een kabel rechtstreeks te doen, of dit met een connector/chassisdeel uit te voeren. Voordeel van het laatste is, dat het schakeltableau in geval van aanpassingen of storingen makkelijk los is te koppelen om elders te kunnen werken.
Bij het schakeltableau op de foto's is ervoor gekozen om de aansluiting uit te voeren met printerkabels. Kabels en chassisdelen (connectoren) zijn los verkrijgbaar in de elektronica hobbyzaak of ook bij de kringloopwinkel. De chassisdelen worden in het achterwandje van de onderbouw gemonteerd. Rechtstreekse aansluiting met kabelWanneer gekozen wordt om het schakeltableau rechtstreeks met een kabel aan te sluiten, dan moeten de draden (paren) die naar de wissels gaan, worden aangesloten op de respectievelijke plaatsen op het klemmenblok. Aansluiting met stekkers en chassisdelenWanneer gekozen wordt het schakeltableau via een kabel met stekker aan te sluiten, dan moeten er doorverbindingen komen tussen het klemmenblok (W1, W2, voeding, enz.) en het chassisdeel in de achterwand. Ook hier moet dan weer duidelijk aangegeven worden welke klemmen waarvoor zijn bedoeld (W1, W2, voeding, enz.) Afhankelijk van het aantal wissels en het aantal beschikbare contacten, moeten er dus met één of meerdere chassisdelen gemonteerd worden. Er zijn verschillende uitvoeringen in de handel met verschillend aantal contacten. Aan het uiteinde van de aansluitkabel komt dus ook per wissel een aderpaartje die weer genummerd moet worden (W1, W2, voeding (+), enz.). Deze aderparen worden dan weer aangesloten op de respectievelijke wissels en op de voeding. Alle massa-aansluitingen van de wissels (zwarte draad) worden aangesloten op de massa van de gelijkstroomvoeding, al dan niet via een Centrale voedingsleiding (CVL) onder de baan. TestenAls het schakeltableau gereed is, de draden voor de aansluitingen van de wissels (W1, W2, enz.) komende vanuit het schakeltableau zijn aangesloten aan de respectievelijke wissels, de voeding is aangesloten (bij gelijkspanning de plus (+) aan het schakeltableau en de min (-) aan de min-aansluiting van de wissels), dan kan het geheel worden getest.
OnderbouwVoor de onderbouw kan, net als voor het bovenblad, worden gekozen voor MDF. Voor de stevigheid is hier gekozen voor een dikte 9 mm. Om het schakeltableau een schuine opstelling te geven, is de achterzijde hoger dan de voorzijde. De zijkanten hebben dan aan de achterzijde de hoogte van de achterwand en aan de voorzijde de hoogte van de voorwand.
Bereikbaarheid van de bedradingOm de bedrading onder de bovenplaat bereikbaar te houden, kan de bovenplaat met een pianoscharnier worden bevestigd aan de onderbouw. De onderbouw kan aan de onderkant ook open blijven. SchilderenAlvorens de onderbouw in elkaar te zetten, kan deze van een verflaag worden voorzien. Gaten boren en solderenAlvorens de onderbouw in elkaar te lijmen, is het raadzaam eerst de gaten voor de eventuele chassisdelen aan te brengen. Het is tevens raadzaam vóór de montage van de eventuele chassisdelen de draden hier aan te solderen, deze worden dan later weer aan het klemmenblok aangesloten. Denk aan het nummeren. In elkaar zettenDaarna kan de onderbouw simpel met een viertal klossen in de hoeken in elkaar gelijmd worden (eventueel kan dit ook met schroeven, of beide). Voor een goed resultaat is het aan te bevelen de onderbouw na het lijmen te klemmen met lijmtangen. Meer informatie
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
