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Spur N Ersatzteile

THEMA: Modellbahn als Projekt an der Hochschule

THEMA: Modellbahn als Projekt an der Hochschule
Startbeitrag
HAWwer_Rail - 03.06.22 22:04
Hallo zusammen,

kann man mit einer Modelleisenbahn angehende Ingenieure technisch herausfordern und begeistern? In der Heimatstadt des Miniaturwunderlands wohl eine eher rhetorische Frage. Aber wäre auch unsere Spur N eine geeignete Plattform, um das Fachgebiet Produktentwicklung und Konstruktion im Maschinenbau praktisch anzuwenden? Diese Frage habe ich mir vor einiger Zeit gestellt, herausgekommen ist die "HAWwer Rail" mit einer konkreten Mission: Die Entwicklung von Funktionsmodellen, die für N-Bahner im Prinzip als vorkonfigurierter Bausatz käuflich erwerbbar und einsetzbar wären.

An dieser Stelle darf ich mich kurz vorstellen: Mein Name ist Hans, ich arbeite an der Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hamburg und bin, natürlich, N-Bahner. Aus diesem Forum schöpfe ich als stiller Mitleser seit Jahren Ideen, Anregungen, Tipps und Tricks und verfolge fasziniert die Initiative „Modellbahn als Arbeitsgemeinschaft in Schulen“. Was mich bei meiner eigenen kleinen Anlage zugegeben nicht vor Fehlern bewahrt hat ... Lernkurve halt.

Für unsere Studierenden ist die Entwicklung von Funktionsmodellen in Spur N eine spannende konstruktive Herausforderung: Original-Unterlagen sind rar. Der Bauraum ist immer zu knapp. Antriebe und Elektronik lassen sich nicht beliebig verkleinern. Man muss bezahlbare (!) Lösungen für die geplanten Funktionen finden. Was im CAD-System noch so schön ausgesehen hat, erweist sich oft schon bei der Fertigung und dem Zusammenbau als wenig praktikabel, vom Betrieb ganz zu schweigen. Die Software soll authentische Funktions- und Bewegungsabläufe gewährleisten. Und schlussendlich soll das Modell auch noch nahe genug an das jeweilige Vorbild angelehnt sein, um nach etwas individuellem optischen Finetuning als halbwegs akzeptabel durchzugehen. Denn die detaillierte Reproduktion eines Vorbilds und seiner Umgebung ist, so anspruchsvoll und wünschenswert dies fraglos wäre, im recht engen Rahmen eines Studiums leider kaum leistbar.

Unsere ersten Modelle konnten wir auf der Modellbau Schleswig-Holstein 2020 zeigen, worüber auch in diesem Forum kurz berichtet wurde:

https://www.1zu160.net/scripte/forum/forum_show.php?id=1159496

Nun sind zwei Jahre ins Land gegangen, in denen wir trotz aller Einschränkungen nicht untätig waren. Unter anderem haben wir ein (vorbildfreies) Einkaufszentrum mit Bahnanschluss realisiert, das zeigen soll, was man in Spur N so alles bewegen kann:

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Wie man sehen kann, hat das Team aus 11 Masterstudierenden sichtlich Spaß an der Modelleisenbahn gefunden. Einige Videos dazu findet Ihr auf unserem Youtube-Kanal:

https://youtu.be/azdBbNQtN90
https://youtu.be/rEB2PbVMXAI
https://youtube.com/shorts/PHP_TLaVIvo
https://youtube.com/shorts/VYoCjatJNVI
https://youtube.com/shorts/K-HaJ2uCXNg
https://youtu.be/DtxAQjCcIVs

Weitere Bilder, Videos und Informationen gibt es noch auf Instagram und unserer Homepage

https://www.haw-hamburg.de/hochschule/technik-u...rojekte/hawwer-rail/

Derzeit arbeiten wir an einer ganzen Reihe weiterer Modelle, die wir hoffentlich nach und nach vorstellen werden. Von daher freuen sich die Studierenden und ich uns schon einmal über Feedback, Anregungen, Ideen, Hilfe, und vielleicht den einen oder anderen Besuch im Norden.

In diesem Sinne

Grüße aus Hamburg
Hans




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Moin Hans,

die bereits realisierten Projekte sind äußerst faszinierend! Ob das Ziel der Bezahlbarkeit dabei immer erreichbar ist, kann ich nicht beurteilen. Aber bei einigen Konstruktionen (besonders bei den erstaunlich gut animierten Brücken) stellt sich mir die Frage, ob sie - trotz einer möglichen Bezahlbarkeit - am Ende auch marktfähig wären. Soll heißen: gibt es ausreichend MoBa-Projekte, in denen zum Beispiel eine Dreh- oder Hubbrücke oder auch eine Außenrolltreppe (ganz großes Kino!) tatsächlich zur Anwendung kommen würden?

Als insofern eher Vermarktungsfähig sehe die Kirmes-Fahrgeschäfte. Spannend fände ich da übrigens ein historisches Kinderkarussel, bei dem sich zum Beispiel Pferde im Kreis drehen und dabei auf und ab bewegen.

Am Anfang deines Beitrags hatte ich übrigens eine ganz andere Idee, welches Projekt Funktionalität, Anwendbarkeit und Marktfähigkeit perfekt vereinen könnte: Wenn ich hier immer wieder lese, mit welchem immensen zeitlichen und finanziellen Aufwand einige Kollegen die Stromaufnahme durch stromführende Magnetkupplungen zu weiteren Wagen realisieren, frage ich mich immer, warum kein Produzent bislang auf die Idee gekommen ist, eine Fleischmann Profikupplung zur stromführenden Kupplung umzufunktionieren. Am besten als Steckkupplung mit Kontakten in den Aufnahmen nach NEM 355. Das wäre vielleicht etwas abseits der beschriebenen "Mission", aber eine ausgesprochen anspruchsvolle Aufgabe im Bereich der angewandten Ingenieurwissenschaften.

Aber auch wenn meine Idee nicht zum Tragen kommen sollte: gerne werde ich weiter verfolgen, welche Applied-Science-Projekte noch zur Realisierung kommen!

Viele Grüße

Yves
HAllo Hans,
sieht toll aus!
Schön, dass Hochschulen das Thema "Modelleisenbahn" aufgreifen!
Wir leben in der Schule auch von Eigenbau und den vielen Ideen, die unsere Schüler mitbringen!
Daher: Weiter so!
Gruß
Frank
An die Ausstellung kann ich mich noch dunkel erinnern. Waren beeindruckend de Ideen.
Gruß Björn
Hallo Hans,
Ich freue mich über die Beiträge hier.

Damit schließt sich dann  auch der Kreis hierzu :

https://www.1zu160.net/scripte/forum/forum_show...&sb1=Kattwyk#aw1

https://www.1zu160.net/scripte/forum/forum_show...sb1=Kattwyk#x1157591

Gruß  Jens (damals noch mit dem Nick Fischkopp)
Hallo zusammen,

vielen Dank für Euer Feedback!

@Yves: Marktfähigkeit hat sicherlich viele Aspekte. Als Ingenieure betrachten wir zunächst nur die technische Seite: Die Modelle sollen systematisch unter Beachtung der N-Rahmenbedingungen und der einschlägigen Konstruktionsregeln möglichst bis zur Produktionsreife (das ist kursabhängig) entwickelt werden. Idealerweise sind die technischen Lösungen auch skalierbar und /oder für technisch ähnliche Modelle einfach adaptierbar. Für Aufzüge haben wir beispielsweise drei verschiedene Antriebsarten entwickelt und gebaut. Die Türmodule lassen sich stapeln, so dass wir theoretisch beliebig hohe Gebäude mit beliebig vielen Etagen ausstatten könnten. Auch einen Bahnsteigaufzug können wir daraus ableiten.

Lässt sich aus dem realisierten Wunsch der Forumsteilnehmer (siehe die Links von Jens; an den meisten der Vorschläge arbeiten wir schon) nun eine substanzielle Nachfrage für funktionsfähige Aufzüge und Rolltreppen in Spur N ableiten? Und wird ein in jedes passende Gebäude einbaubares Technik-Modul (unser Ansatz) oder doch eher ein Komplettgebäude mit Aufzug gewünscht?  Das ist in der Tat die große Frage.

Bei einigen unserer Modelle ist die Antwort von vornherein klar: Die neue Kattwyk-Brücke, welche wir in Zusammenarbeit mit der Hamburger Hafenbehörde entwickelt haben, ist sehr groß (ca. 850x250x600mm lxbxh), hoch komplex (>1.000 Teile) und mit einem geschätzten VK >1.500€ für die allermeisten Privatanwender in dieser Form völlig uninteressant. Auch die Schleuse Geesthacht ist in der gezeigten Ausführung eher nicht zur Vermarktung geeignet. In Youtube habe ich dazu noch einmal zwei Videos von der Modellbau SH hochgeladen:

https://www.youtube.com/shorts/0UZbO_VqFn4
https://www.youtube.com/watch?v=BQkQmqzIWUk

Ideen für Modelle mit deutlich höherem Marktpotenzial wie das historische Kinderkarussell mit bewegten Pferden greifen wir daher sehr gern auf. Stellen wir dann pünktlich zur Weihnachtsmarktsaison vor 😊. Die stromführende Profikupplung ist dagegen eine harte Nuss. Mal sehen, ob wir dazu realisierbare Ideen entwickeln und auch umsetzen können.

Grüße aus Hamburg
Hans
Hallo Hans,

danke für das Video mit dem Schiffshebewerk. Wenn das Schleusentor hoch geht, sollte sofort auch das Wasser von unten mit ansteigen und die Lücke schließen. Im Video kommt bei euch das Wasser erst von der Seite wenn das Schleusentor oben ist. Das wirkt unrealistisch. Ansonsten ist die Konstruktion als funktionsfähiges Spur N Modell aber echt ein Eyecatcher

Für die stromführende Profikupplung ist die Zeit noch nicht reif. Dafür muss der Metalldruck beim 3D-Drucken erstmal günstiger werden.

Im Hintergrund erkennt man auch eure Schiebebühne. Ist das bereits die dritte Version? Stellst du die uns hier auch noch vor?

Grüße
Markus
Zitat - Antwort-Nr.: | Name:

Für die stromführende Profikupplung ist die Zeit noch nicht reif. Dafür muss der Metalldruck beim 3D-Drucken erstmal günstiger werden.

Nicht nur die Kosten von Metalldruck, sondern auch die Filigranität sehe ich hier kritisch. Zumindest nach den aktuellen Techniken. Mal sehn, was die Zukunft bringt.

Interessant, das Thema Modellbahn mal ingenieurmäßig zu betrachten. Die Serienentwicklung ist dabei m.E. durchaus ein wichtiger Aspekt. Dabei geht es im Rahmen des Projektes nicht darum, dass tatsächlich eine Nachfrage besteht, die eine Serie rechtfertigt, sondern dass die Konstruktion so gemacht wird, dass es Serientauglich WÄRE. Das heißt ordentliche Doku, serientaugliche Fertigungsverfahren zumindest vorsehen, Robuste technische Auslegung. Ohne sowas ist es ja "nur" Basteln auf hohem Niveau.

Wenn ich Entwicklungswünsche nennen dürfte, dann fallen mir zwei Dingen ein, die entsprechend konstruiert wohl durchaus Nachfrage und reales Serienpotential hätten:
1. Eine N-Kurzkpplung, die folgende Kriterien erfüllt:
    -gutes Aussehen (Erbse, Normkupplung: Klobig; Gutes Beispiel: Hammerschmid/N-Tram)
    -auf dem Gleis entkuppelbar (mit Magnet im Gleis oder mech. Entkuppelgleis,...)
    -Zuverlässig auch in Radien und Steigungsübergängen (riesen Manko von Hammerschmid/N-Tram, Normkupplung und Erbse nicht viel besser)
    -für unterschiedliche Schachtsysteme (alt, Fleischmann alt, NEM) und in unterschiedlichen Längen verfügbar (von Kurz z.B. für Hobbytrain CIWL zu lang z.B. für Arnold BM geeignet)

2. Digital Heb-/senkbare Pantographen. Mit kompakten/flachen Antrieb und Ansteuerung über normalen Decoder (Servoausgang oder Aux ein/aus) als Nachrüstkit denkbar. Als Antriebsform könnte ich mir Servomotor (Schrittmotor?), Elektromagnet/Spule in Verbindung mit Dämpungselement oder Memorydraht vorstellen.

Gruß
Andi
Gruß aus der Partnerstadt:
Hallo Zusammen,

das Thema betrifft ja die Spur N und hier insbesondere die Suche nach technischen Einzellösungen.

Für reine Anwender möchte ich mal nebenbei auf unser Eisenbahnlabor https://tu-dresden.de/bu/verkehr/ibv/ebl hinweisen, wo nach dem Betriebsstudium bei der https://www.parkeisenbahn-dresden.de/ die Karriere der neuen Eisenbahner weitergeführt wird und bei einem der EVU oder Netzbetreiber ihren erfüllten Höhepunkt findet.

Modellbahn im Studium ist eine feine Sache und wer echter Vollblutbahner werden will, darf sich das nicht entgehen lassen 😊

Gruß Sven
Hallo zusammen,

etwas später als gedacht, die Prüfungszeit hat ihren Tribut gefordert.

@Sven: Darauf komme ich gern zurück, wenn ich wieder einmal in Dresden bin.

@Andi: Auf den Punkt. An Bewegungsfunktionen im rollenden Material haben wir uns bisher noch nicht versucht. Im Unterschied zu stationären Funktionsmodellen besteht hier praktisch keine Ausweichmöglichkeit in den nicht sichtbaren Bereich. Antriebe, Kinematiken und Steuerung müssen vollständig in das Fahrzeug integriert werden. Bei geschlossenen (oder "getarnten") Güterwagen, Personenwagen oder Triebzügen kann ich mir das – ggfs. zulasten der Inneinrichtung – gut vorstellen. Bei Loks wohl eher schwierig. Aber was wäre das Modellbahnerleben ohne Herausforderungen?

@Markus: In Neumünster hatte ich die zweite Version als Prototyp präsentiert. Momentan ist die dritte Version im Bau: Mit neuem Antriebskonzept und neuer Sensorik, dazu eine deutlich flachere, optisch gefälligere Brücke. Im Herbst funktioniert sie hoffentlich so zuverlässig, dass ich sie hier vorstellen kann.

Zum Ausklang vor der Sommerpause habe ich noch ein kurzes Video unserer neuen Lindaunis-Brücke hochgeladen und ein paar Bilder angehängt:

https://www.youtube.com/watch?v=Kze0zCQdnXo

Sie ist bewusst als einfache Lasercut-Konstruktion in Kraftplex ohne großen Detaillierungsanspruch ausgeführt. Auch die Funktionen sind überschaubar: Die Brücke öffnet und schließt via DC-Getriebemotor, die Endlagenkontrolle übernehmen Reed-Schalter. Als Zusatzfunktionen sind lediglich eine durchgehende LED-Beleuchtung sowie eine automatische Fahrstromschaltung für die Zufahrtsgleise realisiert. Dementsprechend lässt sich die Steuerung statt mit dem verbauten Arduino auch voll analog darstellen.

In diesem Sinne allen eine erholsame Sommerzeit!

Grüße aus Hamburg
Hans


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