Persoonlijke instellingen

Bouwbeschrijving schakeltableau

Uit BeneluxSpoor.net - Encyclopedie
Ga naar: navigatie, zoeken
Hoofdpagina  Categorie-index  Index  Menu
Vorige | Volgende

Onder redactie van: BeneluxSpoor.net / Auteur: Henk Phielix


Onderstaand vindt u een bouwbeschrijving voor een schakeltableau. Met dit schakeltableau kunt u de wissels en seinen schakelen en de wisselstand teruggemeld krijgen. 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.

Afmetingen

De afmetingen van het schakeltableau in deze bouwbeschrijving zijn; 420 mm. lang en 297 mm. breed (de grootte van een vel A3). De totale grootte zal ongeveer 500 mm. breed en 300 - 350 mm. hoog zijn. Voor heel grote modelbanen kan het verstandiger zijn om een groter schakeltableau te bouwen.

Materialen

Voor het bouwen van het schakeltableau heeft u de volgende materialen nodig:

E10.15.01-01.jpg
Afbeelding: 01
Benodigde onderdelen
Foto gemaakt door: Ronald Koerts
Bouwmarkt
  • onderbouw schakeltableau – MDF 9 mm;
  • bovenblad schakeltableau – MDF 4 mm;
  • houtlijm voor verlijmen delen;
  • schroeven voor de onder- en bovenbouw ;
  • verf (en eventueel kwasten).
Elektronica-vakhandel
  • momentschakelaars in twee kleuren (1 x maakcontact);
  • Led-houders voor 3 mm-leds;
  • Leds 3 mm. in twee kleuren (groen en rood);
  • weerstanden (de waarde is afhankelijk van doorlaatspanning van de gebruikte leds);
  • kroonstenen;
  • montagedraad.
Optioneel
  • connectoren (verbinding baan - schakeltableau);
  • kabels horende bij connectoren.
Overige
  • Weergave baanplan op gelamineerd A3-papier.

Drukschakelaars of tuimelschakelaars?

In plaats van bovengenoemde drukschakelaars, kunt u ook terugverende tuimelschakelaars toepassen.
Dat moeten dan moment-tuimelschakelaars (1 x momentcontact / terugverend uit / 1 x momentcontact) zijn (zie: 'Meer informatie').
U plaatst dan de tuimelschakelaar tussen de sporen, in plaats van in de sporen, zoals de drukschakelaars. Het bijkomende voordeel van tuimelschakelaars is, dat u minder gaten hoeft te boren en dat het schakeltableau overzichtelijker wordt.

Verkrijgbaarheid van de onderdelen

Het meeste materiaal is normaal verkrijgbaar bij de reguliere bouwmarkt en de elektro(nica)vakhandel. De verschillende onderdelen zijn ook te verkrijgen via de diverse internetwinkels, zoals Dick Best, Conrad, Fakkert en/of Mecktronics etc.

Baanplan

Een schakeltabelau heeft een weergave van het baanplan. Dat kunt u op verschillende manieren weergeven en maken op uw schakeltableau:

  • op de ondergrond schilderen;
  • met tape en stickers aangeven;
  • op papier printen.

De diverse methoden hebben hun voor- en nadelen. U kunt een aantal methoden uitproberen en met degene die u het beste bevalt het definitieve schakeltableau bouwen.

Het tekenen van het baanplan

In dit voorbeeld is gekozen voor het tekenen van het baanplan in Excel. Dit omdat het een vrij gemakkelijk programma is, wat bijna iedereen op zijn of haar computer heeft. Natuurlijk kan het ook met het programma OpenOffice Calc gedaan worden.
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 kunt u het baanplan via een printshop op een groter formaat af laten drukken.

E10.15.01-02.jpg
Afbeelding: 02
Layout modelbaan
Foto gemaakt door: Henk Phielix

In de tekening worden alleen de situaties weergegeven waarin wissels zijn opgenomen. Geef alle wissels een uniek nummer, bijvoorbeeld W1, W2, enz. Bij het opzetten van de tekening moet rekening worden gehouden met voldoende ruimte voor de plaatsing van de drukknoppen en led-houders bij de wissels. Om er zeker van te zijn dat u voldoende ruimte hebt om de schakelaars en led-houders bij uw wissels te kunnen plaatsen, is het aan te raden een setje schakelaars en led-houders bij de hand te hebben. In het artikel Tekenen baanlayout schakeltableau vindt u een omschrijving van het tekenen van een baanplan met Microsoft Excel, zie hieronder bij 'Meer informatie').

Printen

U kunt op een aantal manieren het baanplan op de gewenste grootte van A3 krijgen. Op A4 printen en dan vergroten onder het kopiëerapparaat naar A3. Dit is wel te doen, maar de kwaliteit van de afdruk kan minder zijn. Het direct printen op A3-formaat geeft het beste resultaat. Kunt u niet zelf op A3-formaat printen, dan kunt u dat eventueel bij een printshop laten doen.

Lamineren

Nadat het baanplan is uitgeprint op A3 formaat, moet deze print worden gelamineerd. Hierdoor blijft de tekening netter. Het plastic beschermt de print tegen vuil en vermindert de vervaging van de print. Het lamineren kan bij de printshop worden gedaan.

Advies: laat meerdere exemplaren printen en lamineren. De kosten zijn minimaal. Mocht u in het vervolgproces een foutje maken, dan heeft u nog een exemplaar achter de hand en kunt u verder werken.

Aftekenen schakelaars en led-houders

Nu u het baanplan geprint en gelamineerd heeft, kunt u verder met het aftekenen van de posities van de schakelaars en de led-houders. Om de juiste posities van de schakelaars en led-houders te bepalen, is het aan te raden een setje schakelaars en led-houders bij de hand te hebben. De afmetingen van de schakelaars en led-houders bepalen waar de gaten in de print gemaakt moeten worden. Let dan op dat u het gat voor de schakelaar op de juiste plek boort. Het maakt namelijk verschil uit of u een drukknop of een tuimelschakelaar gaat gebruiken. Zie: Drukschakelaars of tuimelschakelaars? hierboven.

Gaten stansen in de gelamineerde print

Nu de posities van de te boren gaten zijn bepaald, komen we bij 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. We kiezen dus 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. Let even goed op de doorsnede, de doorsnede van de schakelaars is vaak anders dan van de led-houders.

Bevestiging baanplan

Als alle gaten zijn gestanst, kan het baanplan op de bovenplaat worden bevestigd.

Bovenplaat

Als ondergrond gebruiken we hier een plaatje MDF met een dikte van vier mm. Waar u even op moet letten is de maximale dikte van het plaatje MDF, die wordt bepaald door de maximale ruimte tussen de onderkant van de drukknoppen en de bevestigingsmoer en de ruimte tussen de onderkant van led-houders en de bevestigingsmoer.

Schilderen

U kunt er voor kiezen om uw schakeltableau te schilderen in de gewenste kleur. Dat kunt u het gemakkelijkst doen voordat de A3 print wordt bevestigd.

Verlijmen

Wanneer het plaatje op maat gezaagd is, kan het baanplan op het plaatje worden gelijmd. U kunt dit met meerdere soorten lijm doen, 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 (één dag).
Na het drogen kunnen we de gaten boren. Neem een boortje dat ongeveer één mm groter is dan nodig is voor de bevestiging van de schakelaars en de led-houders. Hierdoor kunt u later eventuele afwijkingen corrigeren om de zaak mooi recht onder- c.q. naast elkaar te krijgen.

Montage van de schakelaars en led-houders

Wanneer alle gaten geboord zijn, kunnen de schakelaars en led-houders gemonteerd worden op het schakeltableau. Let op dat u, voor wat betreft de kleur, consequent bent bij het plaatsen van de schakelaars. Welke kleur is niet belangrijk, als alle schakelaars voor 'rechtdoor' maar van één en dezelfde kleur zijn en alle schakelaars voor 'afbuigend' ook allemaal van dezelfde, maar een andere, kleur zijn.

Het elektrische deel

Nu gaan we verder met het elektrische gedeelte van de bouw van het schakeltableau. Hierbij 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 Het solderen (zie: 'Meer informatie').

Het schema

Volgens onderstaand schema worden de schakelaars en leds aangesloten op de wissels. Daarbij wordt er uitgegaan van een analoge baan. Dit schema is ook te gebruiken op een digitale baan voor het analoog bedienen van de wissels.

Let op! De schakeling voor dit schakeltableau is gebaseerd op wissels met 'eindafschakeling'.

E10.15.01-08.gif
Afbeelding: 03
Schema voor terugmelding van de wisselstanden met leds, voor wisselspanning en gelijkspanning, met drukschakelaars

Na drukken op schakelaar één zal het wissel omklappen, de eindschakelaar in stand B gaan staan en de groene led gaan branden. Drukt u daarna op schakelaar twee, dan zal het wissel omklappen naar de andere stand en zal de eindschakelaar weer in stand A gaan staan en de rode led zal gaan branden.

Schema gemaakt door: Fred Eikelboom/Ronald Koerts


Schakeltableau-04.gif
Afbeelding: 04
Schema voor terugmelding van de wisselstanden met leds, voor wisselspanning en gelijkspanning, met tuimelsckakelaar.
Na drukken op schakelaar één in richting A, zal het wissel omklappen, de eindschakelaar in stand B gaan staan en de groene led gaan branden. Drukt u daarna schakelaar één in richting B, dan zal het wissel omklappen naar de andere stand en zal de eindschakelaar weer in stand A gaan staan en de rode led zal gaan branden.
Schema gemaakt door: Fred Eikelboom/Ronald Koerts

Voor de trafo gaan we uit van een spanning van 14 of 16V ~.
Gebruikt u een gelijkspanning (12 volt) voor de voeding, dan moet de plus van die voeding aan de weerstandzijde aangesloten worden.

Kroonstenen

Monteer 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.

Leds

Breng nu de leds aan in de led-houders van drie mm. De juiste kleuren op de juiste plaats. 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 uzelf gemakkelijk te maken en de kans op fouten te minimaliseren, is het aan te bevelen de leds allemaal met b.v. de lange stugge draad in dezelfde richting te monteren.
Let op! Leds zijn polariteitgevoelig en moeten dus allemaal op dezelfde wijze worden aangesloten, anders werkt het niet en is de kans groot dat de led defect raakt.

Diodes

Let ook goed op hoe u de diodes aansluit. De kant zonder ring (= de anode) moet met de + (plus) van de led verbonden worden.

E10.15.01-06.jpg E10.15.01-07.jpg
Afbeelding: 05 Afbeelding: 06
Onderkant schakeltabeleau Onderkant schakeltabelau
Foto gemaakt door: Henk Phielix Foto gemaakt door: Henk Phielix

Schakelaars

Nu kunt u beginnen met het doorverbinden van de schakelaar en leds per wisselsituatie, volgens het schema. Het kan verstandig zijn, om op een klad-blad een overzicht te maken met alle verbindingen en nummering.

Voorschakelweerstand (serieweerstand)

Let-op.jpg
  LET OP
Vergeet niet de weerstand op te nemen in de schakeling. Een led moet altijd worden gevoed via een voorschakelweerstand(of een constante stroombron).

De waarde van de weerstand is afhankelijk van de te gebruiken spanning én de doorlaatspanningswaarden (ook wel 'stapspanning' genoemd) van de led. Uitleg over het berekenen van de waarde van de weerstand kunt u in het artikel Minimale led voorschakelweerstand berekenen vinden, zie hieronder bij 'Meer informatie').

Als vuistregel kunt u een waarde van 1K nemen voor de voorschakelweerstand van de groene led. Voor de rode led wordt een 1K2 weerstand gebruikt, omdat een rode led een lagere doorlaatspanning heeft.

Tip: bouw of soldeer eerst een testschakeling c.q. in een testopstelling, zodat u weet hoe het precies moet. Dat voorkomt teleurstellingen en veel (zoek)ellende achteraf.

Koppeling baan — Schakeltableau

Hoe u de koppeling tussen de baan en het schakeltableau wilt gaan doen (wilt verwezenlijken), is een persoonlijke keuze. U kunt er voor kiezen dit met een kabel rechtstreeks te doen, of u kunt er voor kiezen de aansluiting via een steker/contactdoos uit te voeren. Voordeel van het laatste is, dat u het schakeltableau in geval van werkzaamheden of storingen, los kunt koppelen om elders te kunnen werken.

E10.15.01-05.jpg
Afbeelding: 07
Koppeling d.m.v. printerkabels
Foto gemaakt door: Henk Phielix

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. De chassisdelen worden in het achterwandje van de onderbouw gemonteerd.

Rechtstreekse aansluiting d.m.v. kabel

Wanneer u er voor kiest 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 d.m.v. stekers en chassisdelen (mini-contactdozen)

Wanneer u er voor kiest het schakeltableau via een kabel met steker aan te sluiten, dan moeten er doorverbindingen komen tussen het klemmenblok (W1, W2, voeding, enz.) en het (de) chassisde(e)l(en) die u in de achterwand hebt gemonteerd. Ook hier dient u dan weer duidelijk aan te geven welke klemmen waarvoor zijn bedoeld (W1, W2, voeding, enz.) Afhankelijk van het aantal wissels en het aantal beschikbare contacten, zult u dus met één of meerdere chassisdelen moeten gaan werken. Er zijn verschillende uitvoeringen in de handel met verschillend aantal contacten. Aan het uiteinde van de aansluitkabel zult u dus ook per wissel een aderpaartje krijgen, die u weer moet nummeren (W1, W2, voeding (+), enz.). Deze aderparen worden dan weer aangesloten op de respectievelijke wissels en op de voeding. Alle massa-aansluitingen van de wissels worden aangesloten op de massa van de voeding, al-dan-niet via een ringleiding onder de baan.

Testen

Als 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 (de plus (+) aan het schakeltableau en de min (-) aan de min-aansluiting van de wissels), dan kan het geheel worden getest.

  1. Test of de op het schakeltableau weergegeven wissels ook de werkelijke wissels op de baan betreffen. Mocht dit niet het geval zijn, pas de aansluitingen dan aan.
  2. Test of de wissels juist zijn aangesloten. Rechtdoor is rechtdoor en afbuigend is afbuigend. Mocht dit niet het geval zijn, verwissel de aansluitdraden aan de wissel dan.
  3. Test of de juiste led brandt. Bijv. 'groen' bij rechtdoor en rood bij afbuigend. Mocht dit niet het geval zijn, verwissel dan de aansluitingen van de leds (aan de onderkant van het schakeltableau).

Onderbouw

Voor de onderbouw is, net als het bovenblad, gekozen voor MDF. Voor de stevigheid is hier gekozen voor MDF met een dikte 9mm. 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.

E10.15.01-03.jpg E10.15.01-04.jpg
Afbeelding: 08 Afbeelding: 09
Zijkant van het schakeltableau Voorzijde van het schakeltableau
Foto gemaakt door: Henk Phielix Foto gemaakt door: Henk Phielix

Bereikbaarheid van de bedrading

Om de bedrading onder de bovenplaat bereikbaar te houden, kunt u de bovenplaat met een (piano)scharnier bevestigen aan de onderbouw. U kunt er ook voor kiezen om de onderbouw aan de onderkant open te laten.

Schilderen

Alvorens de onderbouw in elkaar te zetten, kunt u deze van een verflaag voorzien.

Gaten boren en solderen

Alvorens de onderbouw in elkaar te lijmen, is het raadzaam eerst de gaten voor de eventuele chassisdelen aan te brengen. Het is tevens raadzaam vòòr 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 zetten

Daarna kan de onderbouw simpel met een viertal klossen in de hoeken in elkaar gelijmd worden (eventueel kan dit ook met schroefjes). Om een goed resultaat te verkrijgen, is het aan te bevelen de onderbouw na het lijmen goed in elkaar te klemmen met lijmtangen.


Meer informatie

Encyclopedie:
Externe websites:
Elektronica-internetshop.
Onderdelen, o.a. terugverende momentschakelaar.
LED elektronica-internetshop.
Onderdelen, o.a. terugverende momentschakelaar.
Diversen
Huib Maaskant. Universele Connector.
Berekenen van de voorschakelweerstand van leds.
Klaas Zondervan. Schema's e.d.



Hoofdpagina  Categorie-index  Index  Menu
Vorige | Volgende
Contact met de redactie: Contact met de redactie 

Laatste wijziging: 29 sep 2017 16:42 (CEST)