Segmente bauen mit Pappelsperrholz - Anforderungen und Maße
Der Aufbau der Module bzw. Segmente nach einer Art Norm ist eine der größten Herausforderungen beim Bau der Modelleisenbahn, wenn man die (von mir selbst) gestellten Anforderungen berücksichtigt:
- Die Einzelteile sollen schnell und einfach zusammensteckbar und trennbar sein und sich bei Bedarf gut verstauen lassen.
- Jedes Segment soll bzgl. der Elektronik möglichst vollständig und unabhängig von anderen Segmenten sein.
- Die Verbindung der Segmente soll mechanisch stabil sein und gleichzeitig auch Strom auf die Segmente übertragen.
- Gleisübergange von einem Segment zum nächsten sollen so genau sein, dass ein sicheres Fahren aller Züge gewährleistet ist.
Als Basis habe ich mir überlegt, Modul- bzw. Segmentkästen mit der Breite 80 cm und Höhe 10 cm zu verwenden. Die Tiefe hängt vom Streckenabschnitt ab und soll max. 60 cm betragen. Schmalere Segmente, z.B. 30 cm oder 20 cm können dann bei Nichtgebrauch nebeneinander gelagert werden, so dass man wieder auf 60 cm kommt und ggf. eine Art Stapelung möglich wird, falls nötig. 80 x 60 cm ist übrigens auch das Maß einer halben Euro-Palette und passt normalerweise in große Regale, so dass dies als ideale Segmentgröße erscheint.
Die Höhe von 10 cm ergibt sich dadurch, dass dies oft die minimale Zuschnittgröße ist, wenn man z.B. die Brettchen im Baumarkt kauft. Außerdem bleibt damit hoffentlich genug Platz für die Elektronik, von der zu diesem Zeitpunkt noch nicht abzusehen ist, wie sie einmal realisiert werden wird. Zum Bau der Segmentkästen empfiehlt sich die Benutzung von Eckspannern, welche gleichzeitig die Brettchen bis zum Trocknen des Klebers festhalten und einigermaßen den rechten Winkel vorgeben.
Materialauswahl für die Segmente
Als Grundmaterial für die Segmentkästen verwende ich Pappel-Sperrholz mit einer Dicke von 10 mm. Dünner sollte es aus Stabilitätsgründen auf keinen Fall werden. Pappel hat im Vergleich zu z.B. Birke den Vorteil, dass es leichter und weicher ist. So lassen sich Spanplattenschrauben ohne Vorbohren in das Pappel-Sperrholz eindrehen. Bei der Materialauswahl kommt hier die Anforderung der „mobilen“ Segmente ins Spiel – für eine ortsfeste Anlage würde man natürlich dickere Brettchen und anderes Holz, z.B. Birke-Multiplex oder Tischlerplatten verwenden und dadurch mehr Stabilität erreichen.
So habe ich mir zunächst einen Rahmen für einen Segmentkasten der Größe 80 x 20 cm gebaut. Das ist nach den oben beschriebenen Maßen die Minimalgröße für ein Segment mit Bahnhof und zwei Gleisen. Die Seitenbrettchen (78 x 10 cm) und die Verstrebung in der Mitte (18 x 10 cm) habe ich im nahen Baumarkt zuschneiden lassen. Weiter habe ich mir dort noch zwei Verstrebungen 18 x 10 cm und ein Brettchen 80 x 10 cm (für die Gleistrasse) sägen lassen und die Zuschnittreste habe ich umsonst bekommen, irgendwo werde ich sie schon verwenden können. Alles zusammen hat ca. 10-15 Euro gekostet.
Verbindung von Segnentkästen
Die beiden Stirnseiten (20 x 10 cm) des Segmentkastens erfordern eine weitere, sehr genaue Bearbeitung für das Verbindungssystem, die ich mir nicht selbst zugetraut habe (die ein erfahrener Hobby-Handwerker aber sicherlich schnell selbst durchführen kann). Es werden jeweils 2 Löcher mit dem Durchmesser 4 mm bzw. 6 mm benötigt, um darin Stecker bzw. Buchsen zu befestigen. Außerdem habe ich in der Mitte der Stirnseiten einen Ausschnitt 10 x 5 cm eingeplant, so dass man das Segment gut greifen kann. Diese Bearbeitung habe ich von einem Zuschnittservice im Internet ausführen lassen, wobei die Löcher und Ausschnitte gefräst wurden. Es gibt auch die Möglichkeit zu lasern – dabei werden allerdings die Schnittkanten braun, was mir nicht so gut gefällt. Kostenpunkt für die beiden Brettchen zusammen: 28 Euro plus Versand, dafür technisch und optisch perfekt! Natürlich hätte ich hier auch die restlichen Brettchen bestellen können, aber im Baumarkt waren sie eben viel billiger.
Das Verbindungssystem im Detail
Die Idee mit den Steckern und Buchsen habe ich mir bei einem anderen Modelleisenbahner abgeschaut und in der Umsetzung noch etwas erweitert. Die Idee dabei ist, Stromkreise sowohl für den Gleisstrom (analog oder digital) als auch für die Beleuchtung über die Stecker und Buchsen zu realisieren. Gleichzeitig sollte dadurch auch eine mechanisch stabile Verbindung zwischen den Segmenten entstehen. Zu beachten ist hier noch, dass die Gewinde der Stecker M4 und die der Buchsen M6 und nur mit Gewalt in die Löcher einzudrehen sind. Daher habe ich die Löcher auf 4,2 mm bzw. 6,5 mm aufgebohrt, was aber wiederum zur Folge hat, dass vor allem die Buchsen beim Festdrehen der Muttern durchdrehen. Abhilfe schaffen hier Federringe. Außerdem habe ich die Löcher in den ersten 1-2 mm auf 6 bzw. 8 mm aufgebohrt, um die Kränze der Stecker und Buchsen einzusenken und so einen nahtlosen Übergang zwischen den Segmenten zu ermöglichen.
Das Ergebnis
Insgesamt ergab sich bei mir ein leicht verzogener und gebogener Segmentkasten, der durch das oben aufgeklebte Trassenbrettchen so gut es geht in Form gehalten wird. Das Ergebnis sieht zwar ganz gut aus, ist aber leider nicht ganz perfekt geworden und ich bin schon gespannt, welche Folgen das noch haben wird… Das Bahnhofselement (den Baubericht dazu findet Ihr hier: Beleuchtung eines Bahnhofsgebäudes) habe ich mit M6 Schrauben und Muttern an zusätzlichen Verstrebungen verankert, so dass es bei Bedarf (z.B. bei größeren Arbeiten im Segmentkasten) leicht herausgenommen werden kann. Dabei ist besonders auf die richtige Höhe des Bahnsteigs zu achten, der später in einer vorbildgerechten Höhe über der Schienenoberkante liegen soll. Bei mir ergab sich so eine Erhöhung um 8 mm. Daran hatte ich beim Bau der Beleuchtungselektronik nicht gedacht, weshalb ich für den Arduino einen passenden Ausschnitt in das Trassenbrettchen sägen musste. Später wird der Bahnsteig diese "Stolperfalle" für die Passagiere überdecken.
