NMBS type 10
het project Saraan partial background image

 ONDERBOUW MODELBAAN

partial background image partial background image
 bookmark mij! français english
inleiding
ontwerp
onderbouw
rails leggen
rollend materieel
bedrading
Faller car system

polls
contact
links
partial background image
partial backgrouns image
partial background image

De onderbouw van de modelbaan

onderwerpen

bouw van de ruwbouw van het zijlijntje

Het ontwerpen en bouw van een treintafel

ter informatie

Er bestaan een aantal verschillende constructievormen voor de bouw van een treintafel:
  • open frame
    de treintafel wordt opgebouwd uit balken en latten waardoor een open constructie ontstaat met de basisvorm van de baan. Sporen worden gelegd op houten stroken (tracé's) die op hoogte worden gebracht met latten en balken. Het voordeel is dat men later gemakkelijker overal bij kan, in het bijzonder de overdekte delen (tunnels). Het nadeel is een grotere complexiteit tijdens het ontwerp en de bouw van de modelbaan. Deze constructie is vooral aangeraden bij de uitbeelding van een berg- of heuvelachtig terrein.
  • gesloten frame de treintafel bestaat in feite uit een tafelbrede houten plaat dat op een dragende structuur wordt gelegd. Eventueel kan dit aangevuld worden met deelplaten die er, door middel van blokjes, bovenop worden gelegd. Het voordeel is de snelle en eenvoudige constructie met de mogelijkheid om sporenplannen vooraf uit te leggen tot het goed is. Het nadeel is de bereikbaarheid van overdekte delen. Dit systeem zal dus vooral gebruikt worden voor vlakke banen, met korte tunnels of voor wie het vooraf ontwerpen van een sporenplan lastig is..
  • schotten frame de treintafel wordt hier opgebouwd door een veelvoud van vertikaal geplaatste schotten over de volledige breedte van de baan. De schotten worden parallel of haaks met elkaar geplaatst, en openingen worden aangebracht op plaatsen waar het spoor de schotten kruisen. Het voordeel is een onderbouw dat meteen de ruwe vorm heeft van het relief van de baan. Het nadeel is dat deze methode een zeer vergaande voorbereiding vraagt van het ontwerp van de baan. Ook zal de bereikbaarheid van de overdekte delen zijn aandacht vragen.
  • hybride frame
    elke combinatie van bovenstaande drie types is natuurlijk ook mogelijk. Het is biijvoorbeeld goed denkbaar dat voor het heuvelachtige deel van de baan een open frame, en voor het vlakke deel van de baan een gesloten frame constructie wordt gekozen.  

Het sporenplan van mijn modelbaan Saraan is druk, en verloopt over verscheidene niveaus met veel ondergrondse lussen. Om toch nog overal redelijk bij te kunnen, heb ik dus gekozen voor een open frame constructie van de treintafel. Met de bouw van de basis constructie wordt rekening gehouden met het lager gelegen schaduwstation, dat door middel van een ruime spiraal verbinding maakt met de hoofdbaan. De treintafel zal dus van bij de basis uit twee niveaus bestaan: het schaduwstation 18cm lager dan het basis niveau. Dat laat toe om nog met hand en arm er tussen te kunnen, en ook om vrij comfortabel onder de baan door te kunnen kruipen als er aan de achterkant gewerkt moet worden. Het basisniveau van de baan zal 90cm boven de vloer uitkomen. Dat werk aangenaam, zonder de rug te zwaar te belasten.
het bouwplan
het plan... en nu hopen dat alles past!
Ik heb gekozen voor een halfhoutoverkepingsverbinding. De naam van de verbinding is moeilijker dan zijn uitvoering. In elk geval lijkt me dit simpel, stevig en praktisch om op verder te werken. De treintafel wordt ongeveer 1m breed, dus zet ik de boel op wieltjes zodat ik de tafel los van de muur kan rollen als ik er vanachter bij moet kunnen. Dat zal achteraf zeer nuttig blijken. Voor het dragend buitenframe gebruik ik 68x27mm vuurhouten balken. Voor de binnen liggende balken 43x27mm vuurhouten balken. De balken worden onderling gelijmd en geschroefd, De poten zijn 44x44mm en worden met 2 kruiselingse bouten vastgeschroefd.

TIP

Bij het bepalen van de afmetingen van een treintafel zijn er best een paar proefondervindelijke regels aan te houden:
  • de maximale reikwijdte is 60 cm. Over meer dan 60 cm werken wordt moeilijk en vermoeiend. Als de baan breder wordt, zorg dat je er dan ook nog bij kan. Bijvoorbeeld de baan op wieltjes, of los van de muur, of met mangaten.
  • de kruiphoogte is minimaal 60cm. Het bouwen van een modelbaan vraagt ook veel werk onder de baan: bedrading, herstelling, ... Zorg er dus voor dat je op handen en knieën nog redelijk comfortabel onder de baan kan kruipen.
  • de werkhoogte is ongeveer 90 cm. Dat is een stuk hoger dan een eettafel, maar het werken aan de baan gebeurt meestal staand. Een hogere tafel werkt  een stuk comfortabeler. Een tweede voordeel is dat het zicht op de baan dan ook mooier is.
Er zijn vele omstandigheden waarbij een afwijking op deze regels mogelijk zijn. Maar zorg dan voor een goede motivatie of een alternatieve oplossing.

De bouw van de treintafel is een kwestie van repetitief zaag-, beitel- en raspwerk. In een weekje waren alle latten gezaagd en voorbereid voor de montage. Op een mooie zaterdag namiddag was de tafel gemonteerd en met trots zie ik dat de plannen blijken te kloppen. De tafel past precies in ons bureau, op een centimeter nauwkeurig.
de tafel net klaar
de treintafel, net klaar in de garage
treintafel in kamer
en  past net in het bureau
treintafel in kamer
in het lege vierkant
komt
de klimspiraal.
Later bleek dat bij eventuele demontage van de poten (bij verhuis), de hele treintafel uit elkaar zou vallen. Ik heb het onderste frame van schaduwstation dan maar met extra vier stalen strips vastgevezen aan het bovenste deel. In elke hoek van de treintafel een. 
stale verbindensstrips
vier stalen strips
Ook bleken de poten vrij wiebel bij het rollen van de baan over de tegels. Ik heb dus een verstevigingskruis aangebracht tussen de poten aan iedere kant. Ik heb ook een schuimrubberen bescherming aangebracht, want mijn kleine arme Sarah (dochter van 2 jaar) stootte haar hoofd iets te regelmatig aan de boorden van de baan.
stootbeveiliging
warmwaterbuisisolatie als stootkussens

Constructie van het spoortracé

Het spoortracé wordt uitgezaagd en bevestigd aan het frame. Maar er komt meer bij kijken dan louter planken op blokjes nagelen.

Het houten tracé zelf worden op voorhand uit MDF platen gezaagd. De vorm kan mathematisch op een plaat MDF uitgezet worden, maar per coordinaten kopiëren van een ontwerp of uitleggen van de rails op de MDF plaat is even goed. Het tracé wordt zo nauwkeurigmogelijk uitgetekend, en dan met de wipzaag (decoupeerzaag) uitgezaagd.

Ik heb MDF-platen van 6 mm gebruikt, dat om de 40 cm zou worden ondersteund. Later zal blijken dat 8 mm MDF misschien een betere keuze zou zijn geweest. 6 mm MDF buigt nog wat door op die afstand, vooral bij smalle enkelsporige stroken.
onderbouw schaduwstation onderbouw schaduwstation onderbouw schaduwstation
het schaduwstation net in z'n geheel uit een 6mm MDF plaat gezaagd

TIP

Maak de spoortracé's breed genoeg. Voor dubbelspoor gebruik ik een breedte van 12 cm, voor enkelspoor werd het 6 cm. Door voldoende brede stroken te gebruiken, is de stijfheid een stuk beter, maar vooral, blijft er voldoende ruimte langs het spoor om spoorinstallaties zoals seinen en bovenleidingsmasten degelijk te monteren. Ook is de aansluiting met het omliggend landschap gemakkelijker uit te voeren.

Geluidsisolatie: ja maar welke?

Bovenop de spoorstroken zouden de sporen gelegd kunnen worden, maar dat zou veel rijlawaai opleveren. Daarom wordt er bovenop de houten tracé's een isolatielaag aangebracht.  Oorspronkelijk koos ik voor 2 mm kurk, maar die bleek na verlijming keihard te zijn geworden. De kurk zuigt de lijm op, en de opslopte lijm maakt de kurk na uitharden stijf. Het isolerend effect ging verloren. In tweede instantie koos ik een soepel isolatiemateriaal dat onder parket wordt gelegd. Dit isoleert uitstekend, zelfs na verlijming. Dit heb ik voor mijn hele modelbaan gebruikt  Maar nu blijkt dat dit materiaal zich niet laat hechten. Elke lijmsoort en verfsoort hecht niet en de isolatielaag kan zonder veel moeite losgetrokken worden. Ik laat het zo, maar voor mijn volgende baan zoek ik toch weer een andere oplossing. Dus op dit vlak ben ik er zelf nog niet uit.
kurk leggen kurk leggen kurk leggen shaduwstation in grondkleur
de geluidsisolatie onder de vorm van kurkstroken op de plaats waar de rails zal komen. Jammer dat de kurk keihard wordt na verlijmen, waardoor de kurk zijn isolerend effect heeft verloren... 

Beschermboorden aanbrengen

Nadat de eerste lok het vrije luchtruim heeft gekozen, en wegens niet vluchtrijp tegen de tegels uit elkaar spatte, heb ik overwogen om langs de baanstroken beschermboorden aan te brengen. Hiervoor heb ik bij de doehetzelf-zaak een plastieken plaat "VEKAPLAN KT B100 0,8mm" gehaald (maar eerlijk gezegd is gewoon karton even goed bruikbaar). Hieruit heb ik stroken geknipt van 2,5cm en voorgespijkerd met kleine nageltjes van 0.9mm/1cm. Deze stroken werden dan langs alle overdekte baanstroken vastgenageld.
baanboorden uitknippen baanboorden aangebracht trein tussen baanboorden
stroken voorgenageld stroken aangebracht daar wipt ie niet meer over

Pantograafvangers

Daar waar de doorrijhoogte beperkt is, construeer ik pantograafvangers. Normaal rij ik niet met elektrisch materieel, maar je weet maar nooit. Ik heb het traject van de pantograaf uitgezet op de bovenliggende plaat. dan heb ik met koperdraad een bovenleiding gespannen, met oplopende uiteinden om de pantograaf te vangen en onder de plaat te leiden.
pantograafvangers pantograafvangers
rijdraad aangebracht pantograaf wordt gevangen

Het ontwerpen en de bouw van een spoorspiraal

Het spoorspiraal, klimspiraal of railspiraal is een helicoïdale spoortracé dat wordt gebruikt om grote hoogteverschillen te overbruggen op een klein oppervlak. Een spoorspiraal kan op vele manieren gebouwd worden. Ik zocht een systeem dat zo min mogelijk houtafval genereert. Na wat rondsurfen ben ik op volgend constructie gestoten... 

ter informatie: het principe van de spiraal met trapezia

Het principe van de bouw van een spiraal met gebruik van trapezia is relatief eenvoudig. De gebruikte illustraties zijn "geleend" van de site van Rüdiger Bäcker, waar ik de mostert heb gehaald, en waar alles in detail kan worden nagelezen (in het duits!).

trapezium 45 graden
spiraal met trapezia
een strip van trapezia Het machtige van dit systeem is dat we met een minimum aan materiaalverlies een spiraal kunnen construeren. Bij de doe-hetzelf-zaak kunnen we houten strips op maat kopen en in trapezia opdelen.
2 trapezia De trapezia worden dan op een specifieke manier aan elkaar gelegd. Merk op dat de korte zijden van de trapezia langs de buitenkant van de spiraal gaan liggen.
trapezia puzzel Een tweede gelijkaardige laag wordt bovenop de eerste laag gelegd, maar dan geschrankt en gelijmd.
de spiraal met trapezia Hierdoor kunnen we een doorlopende spiraal construeren, zoals afgebeeld hierboven.
De foto rechts is een praktisch werkvoorbeeld van de spiraal in wording met gebruik van trapezia zoals hierboven beschreven, wederom van de site van Rüdiger Bäcker. Let op het stapeltje half-afgewerkte gelijmde hoeken, die in tweede instantie elk weer aan elkaar zullen worden gelijmd tot het vormen een lange spiraal. werkvoorbeeld spiraal
De ruimte op mijn modelbaan voorzien om de spiraal te bouwen is krap; een rechthoek van 897mm bij 873mm dat net iets te klein is om de standaard R3 en R4 sporen van Fleischmann in onder te brengen. Het wordt dus een gepuzzel om op een relatief eenvoudige manier een spiraal te ontwerpen dat met een minimale hellingspercentage het hoogteverschil zal overbruggen...

Het trapezium-systeem voor de bouw van de spiraal is een ingenieuze, maar eenvoudige combinatie van trapeziumvormige plankjes die samengepuzzeld worden tot een spiraal naar keuze. De afmetingen van deze plankjes dienen vooraf berekend te worden, afhankelijk van de afmetingen van de gewenste spiraal. De gewonnen hoogte per omwenteling kan beperkt worden tot 5 cm. Dit is net voldoende om te voldoen aan de NEM201(pdf) norm.
rekenwerk van spiraal
de berekening van de trapezia
Omdat de opening in de treintafel niet perfect vierkant is, zullen 4 trapezia 24mm korter worden gemaakt. Normaalgezien passen de Fleischmann bogen R3 en R4 precies, mits er bovenaan en onderaan een kleine boog van 7,5 graden van R1 en R2 wordt gebruikt. Maar tijdens de bouw van de klimspiraal blijkt de kwaliteit van mijn voorbereidend werk ondermaats en heb met heel wat problemen moeten kampen om alles toch passend te krijgen.
bouw spiraal spiraal bouwen 2 spiraal bouwen 3µ spiraal bouwen 4
       
spiraal laatste lus spiraal laatste lus spiraal is af spiraal is af
spiraal is af
het spoorspiraal is klaar
Maar de testritten door het spoorspiraal verlopen vlot. Er waren geen ontsporingen, zelfs niet bij het opduwen van een hoopje wagons. Ook de hellingsgraad valt mee. Voor het opgaand spoor is dat ongeveer 2,5%. Een bescheiden type 81 (arnold, ex-BR 55) met een sleep van 24 vooral oude piko wagons (dus met grote rolweerstand) ging nog net, wel met soms wat doordraaien van de drijfwielen.
FILMPJE spiraal is af
Natuurlijk heb ik ook beschermboorden aangebracht zodat een trein niet onverwacht in vrije val komt. De techniek is identiek als deze hierboven beschreven.
bouw spiraal spiraal bouwen 2

Voortgang van de werkzaamheden

De dubbelsporige hoofdbaan loopt verder over het paradetraject, verder stijgend, tot aan het hoofdstation. De spoortracé's hiervoor worden een voor een afgetekend, uitgezaagd uit een plaat MDF van 6 mm, een met blokjes op juiste hoogte gebracht. De helling wordt zorgvuldig onder de 2,5% gehouden. En ook hier weer werden waar nodig boorden aangebracht.
paradebaan paradebaan aanloop naar station aanloop naar station
aanloop station aanloop station links aanloop station rechts de boorden aan de linker kant
En dan is het hoofdstation aan de beurt. Het volledig emplacement wordt uit 1 stuk MDF gezaagd. Ik heb wel het sporenplan ven het station moeten aanpassen, want door een onvoorzichtigheid kwamen de aanloopsporen te veel naar voren uit.
mdf plaat hoofdstation uitgezaagde delen hoofdstation stationsemplacement + FCS boorden aan de rechter kant
Onder het stationsemplacement loopt een wegtrace dat bereden zal worden door een bus (met het Faller Car systeem). Ik heb dus met MDF platen een gesloten omloop gebouwd, dat door middel van 2 tunnels onder het emplacement zal lopen. De voorkant wordt een smalle weg langs stenen steunbogen, en aan de achterkant komt het stationsplein, op 2 niveaus. Meer over de bouw van het Faller Car project, is te vinden in zijn eigen sectie.
trace Faller Car Sytem
Na het bedraden van de baan en het digitaliseren ervan, ben ik nu toegekomen aan het aanleggen van de bergbaan. Het traject wordt een beetje versimpeld ten opzichte van het oorspronkelijk plan, omdat anders het traject nogal erg hoog uitkomt. Dat zou met de scenery later nog moeilijk te verantwoorden zijn. Het zal nu al vrij lastig worden om het geloofwaardig te maken, maar goed, uitdagingen zijn er om genomen te worden.

Ik heb het traject volledig op papier uitgezet, en het dan in 3 delen opgesplitst: beneden, midden en boven. De delen zijn gescheiden door bruggen die een klein vallei zullen overspannen. Het bovenste deel is vlak en zal het kopstation dragen.

De 3 delen zijn dan in potlood uitgezet op MDF plaat, en uitgezaagd. Het resultaat is hiernaast op de foto te zien....
uitgezaagde trajecten van het bergspoor

Het bergtraject werd een beetje haastig in elkaar getimmerd, maar dat heeft zijn eigen redenen. Eerst werd de scene van het bruggencomplex  gepositioneerd en vast gezet. Daarna kreeg het aanloopspoor zijn uiteindelijke positie De lus werd geplaatst en finaal de grote plaat waarop het kopstationnetje zal komen te liggen. Alles werd met houten blokjes op hoogte gebracht. Hieronder volgt een kleine fotoreportage ter illustratie van de aflopen werkzaamheden.
bouw van de ruwbouw van het zijlijntje
positionering van de bruggenscene
bouw van de ruwbouw van het zijlijntje
de trajecten zijn op hoogte gebracht met houten blokjes
bouw van de ruwbouw van het zijlijntje
vanuit een ander hoek bekeken
bouw van de ruwbouw van het zijlijntje
de bruggenscene is klaar, de trajecten vastgevezen
bouw van de ruwbouw van het zijlijntje
even de bruggen passen
bouw van de ruwbouw van het zijlijntje
met de bijgekomen hoogte komt de kleine schaal van de treintjes beter tot zijn recht

De zomervakatie zit erop, en de werken zijn terug aangevat. Het laatste deel van de onderbouw wordt afgewerkt. De aanloop van het zijnlijntje wordt met isolatiemat bedekt. Maar wegens omstanigheden moest ik de werkzaamheden tijdelijk stopzetten. Nu, een paar weken later kan ik de draad weer stilletjes op pikken. En na 4 maanden wachttijd zegt mijn treinenboer droogjes dat Vollmer mijn bestelde viaduct niet meer in voorraad heeft, en niet meer zal produceren. Had ie dat niet eerder kunnen zeggen!? Dus snel een tweedehands op de kop getikt, en heb dus het viaduct eindelijk kunnen afwerken. Wat een gepriegel, maar mijn eerste bouwdoos zit inelkaar. Maar hierbij wordt dus het hoofdstuk "Onderbouw" afgesloten. Het vervolg van de werkzaamheden kan gevolgd worden in het hoofdstuk  "Rails leggen".
isolatielaag aangebracht
viaduct
Valid HTML 4.01 Transitional

het project Saraan - http://users.edpnet.be/saraan/index.html - email: saraan1@edpnet.be