Výroba návěstidla AŽD

Pro svá kolejiště jsem začal vyrábět návěstidla vzor AŽD ze stavebnic LPH. Do hlavy návěstidla umisťuji malý plošný spoj, který má pájecí plošky na SMD diody právě v rozteči otvorů pro světla v maketě ze stavebnice. DPS do hlavy návěstidla má po jedné straně průběžnou - společnou vodivou dráhu, společnou anodu. Po druhé straně jsou plošky pro LEDky a plošky pro přiletování lakovaných drátků. Na plošky jsou připojené lakované dráty, vedené uvnitř stožáru pod úroveň terénu. Ty se pak přiletují na propojovací destičku pod podstavcem.

Součástky pro výrobu návěstidla

Namísto objímky a patice z navestidla.cz jsem zvolil domácí řešení: stožár návěstidla vlepím do plastové destičky, která se pak tváří jako betonová plocha, případně jde překrýt stěrkem či hlínou/travou aby byl vidět jen sokl. Na destičku je zespoda tavným lepidlem přilepený plošný spoj se SMD předřadnými odpory pro jednotlivé LED a 2řadým hřebínkovým konektorem (pinovou lištou). Konektor plošného spoje slouží jako upevnění návěstidla - zasouvá se do dupont konektoru 3x2, ten pak drží návěstidlo.

Tavné lepidlo zafixuje sloup návěstidla, podstavec a propojovací DPS. Zároveň trochu chrání jemné drátky. Poznámka: ten podstavec na fotce je hnusně křivý - protože je to díl, kterým mi zbyl ve chvíli focení ... ty rovné jsou už osazené na návěstidlech a další jsem si ještě nevystřihl.

Postup výroby

Hlava návěstidla

Náhled DPS do hlavy návěstidla

Připajené přívody k LEDkám

Nejprve se vyleptá plošný spoj do hlavy návěstidla z jednostranného cuprextitu tloušťky 0,6mm. LEDky se volí a přiletují v pořadí podle typu návěstidla. Plošky jsou v rozteči pro SMD LED 0603. Na přiloženém motivu pro DPS jsou 4 dlouhé dělitelné sloupce - vyleptaná deska se podélně rozřízne pilkou nebo přestřihne nůžkami na plech - je pak nutné pilníkem dopilovat na šírku návěstidla tak, aby se proužek vešel mezi podélné bočnice v hlavě ze stavebnice LPH. DPS je pro velikost TT

Původně jsem pájel lakované dráty přímo na SMD LED, ale je to neskutečný opruz, pak je navíc nutné pečlivě fixovat LEDky k otvorům hlavy návěstidla, třeba vteřiňákem. Připájení k mini DPS řeší obojí a DPS pak zároveň funguje jako zadní kryt návěstidla.

PDF s motivem velikosti TT pro leptání do cuprextitu: Soubor:Hlava-panel2.sol.pdf

Společná anoda je vyvedená ve spodní části a svazek drátků vede podél nebo uvnitř výložníku dovnitř do sloupku návěstidla. Já jsem koupil měděný lakovaný drát v GME - takže jsem odsouzen k tomu, abych konečky oškrábal smirkovým papírem. Ostatním bych doporučil koupit drát s pájitelnou izolací, kde odpadá největší dřina - seškrábání (nebo chemické odloučení) laku.

Podstavec

Podstavec je destička o rozměrech 9x18mm vystřižená za 1mm tlustého plastu. Uprostřed je vyvrtaná díra d=2mm pro sloup návěstidla. Podstavec slouží pro stabilizaci návěstidla na povrchu kolejiště, tlačí se do něj při zapojování, dá se za něj páčit při odpojování ... a po nástřiku může vypadat jako betonová plocha.

Na tuto část pyšný nejsem, ale stále je to plocha menší než objímka od navestidla.cz.

Propojka

Propojka pro traťová návěstidla

Propojka pro posunová návěstidla

Další plošný spoj je ze standardního cuprextitu 1,5mm ale oboustranného. V horní části má provrtaný otvor 3mm propilovaný pilníkem - do výřezu zaleze konec sloupu návěstidla pod podstacem. DPS je nutné zbrousit na šířku DuPont konektoru 2x3mm (nebo přesně vyříznout z plátu). V PDF souboru k vyleptání na DPS je mezi motivy pro lícovou a rubovou stranu DPS právě 1,5mm; při ruční výrobě DPS pomocí nažehlení se celý motiv vytiskne na lepicí papír či fólii. Motiv se pak přeloží uprostřed a vsune se do něj cuprextit tak, aby hrana cuprextitu souhlasila s vyznačenými obrysy (mezera mezi motivy = tloušťka cuprextitové desky). Takto zažehlit po obou stranách a vyleptat.

Na propojku patří SMD odpory aby LED svítily cca podobně. Pro LEDky co používám jsem ukradl hodnoty odporů z dokumentace SCOM:

Barva LED	Odpor	Proud (odhad)
Žlutá	220	12mA
Zelená	220	10mA
Červená	560	5mA
Bílá	1k	1,5mA

(bílá svítí fakt brutálně, aspoň ta moje)

Na konci oboustranné desky se dá na plošky připájet 2řadá pinová lišta, na každou stranu cuprextitu jedna řada - získáme tím 6 kontaktů pro 5 světel a jeden společný vodič. Dupont konektor 3x2 je dostatečný i pro mechanickou stabilizaci návěstidla - ačkoliv některá návěstidla nemají všech 5 světel, rozhodl jsem se používat shodné konektory pro všechny patice. Návěstidla jsem rozdělil na traťová a posunová, a vznikly 2 různá zapojení propojovacích DPS.

Plošky na opačném okraji dále od výřezu mají rozteč přesně pro připájení standardní 2řadé pinové lišty (2,54mm) - za každé strany propojovací DPS se připájí 1 řada pinů, DPS je uprostřed mezi řadami. Tak vznikne 6-pinový "konektor" a zároveň držák. Lakované drátky se protáhnou podstavcem, a připájí k ploškám poblíž výřezu.

Doporučuji vyzkoušet funkci. Nakonec se sestava sloup + podstavec + propojka zafixuje zakápnutím tavného lepidla: lepidlo smí překrývat části DPS, ale nesmí přesahovat přes okraje - šachta je stejně široká jako konektor.

Konektor pro připojení návěstidla

Je tvořený dutinkovou lištou 3x2 kontakty, do které jsou přivedené vodiče. Jeden vodič je společný +, další ovládají jednotlivé LED. Konektor bude spojený s šachtou a ta "napevno" zakápnutá tavným lepidlem do nosné desky kolejiště nebo do podkladu pod kolejemi. U kolejí na tenké překližce bude možná nutné místně překližku zesílit.

Šachta pro zapuštění

Z plastu tloušťky 1mm vyříznout pásky s rozměry 30x7mm (namísto 30mm případně delší, podle potřeby). Ty se nalepí ze strany na (už nakrimpovanou !!) dutinkovou lištu: Pásky přečnívají přes kratší (2 piny) stranu a dolehnou ke stranám pásků nalepených na širší strany. Spoje se mírně napatlají tavným lepidlem. Přetoky oříznout.

Estetické to není ani trochu, ale šachta má za účel jen vést konektor návěstidla při zasouvání a případně bránit padajícímu štěrku v napadání do dutinek při štěrkování náspu. Ošklivé zpracování je zcela schované pod povrchem kolejiště.

Do nosné vrstvy se vyvrtá díra d=11mm, případně se vypilují pilníkem rohy, do díry se pak vtlačí šachta a upraví se orientace tak, aby bylo návěstidlo správně obrácené. Pak se šachta libovolným způsobem zafixuje - používám kapky tavného lepidla ze spodní strany nosné vrstvy: při opravě se odříznou skalpelem, a šachta jde tlakem shora vytlačit.

Materiály a soubory

• HPS k výrobě podstavce a šachty (a jiných věcí):
• Thingiverse - AŽD návěstidlo od Zubožrouta
• Soubor:Hlava-panel2.sol.pdf - k vyleptání
• Soubor:Odpory3-panelized2.pdf
• Soubor:Navestidlo-stozar.zip - trochu vetsi box
• Soubor:Navestidlo-rameno2.zip
• Soubor:Navestidlo-stozar4.zip
• Soubor:Hlava.zip

3D tisk

Po určitých peripetiích mám konečně funkční 3D model pro všechny části návěstidla. Jen podstavnou desku stále dělám vystřižením z HPS. Díly jsou uvedené výše:

• Hlava návěstidla - pro 2-6 světel
• Horní rameno přidržující hlavu
• Stožár

Vzhled modelů

5 světel - OpenSCAD

Stožár návěstidla, verze 4

Horní ramínko návěstidla

Rozložení pro 3D tisk

Doporučení a nastavení pro tisk

Tiskne se delší expozicí: na mém Elegoo Saturn 2 je standardní expozice 2 sec, ale díly je nutné tisknout expozicí 4s, neboť jsou drobné a při standardní expozici příliš "plastické" a hrozí odtržení detailů při odstraňování podpor.

Stožár doporučuji tisknout vodorovně nad build plate - orientovaný tak, že žebřík směřuje do stran. Podpory jsou nutné jen po délce stožáru a soklu, příčky žebříku podporu nevyžadují. Podporu doporučuji přidat na konce sloupu, aby se volné konce nekroutily.

Stožár se tiskne vcelku, díra stačí k protažení 6x 0.2mm lakovaného drátu. Vstup přívodů k hlavě návěstidla je vedený šikmo, aby šlo dráty rozumně zastrčit, a nezapíchly se do stěn. Před zavedením svazku vodičů doporučuji:

• vytvrdit stožár UV osvitem. Stěny jsou tenké, hrozí prasknutí.
• dutinu prošťouchnout 1mm vrtáčkem, buďto ručním otáčením, nebo nějakou pomaloběžnou mikrovrtačkou - jen vyhlazení a odstranění zbytků resinu
• vodiče zkroutit, svazek získá lepší tuhost pro prostrkávání