3D geprinte SBB seinen deel 1: introductie

Zo rond 2015 ben ik samen met Arjan Mooldijk bezig geweest om Zwitserse dwergseinen te produceren. Op zijn weblog kun je hier meer over lezen. Het leek me ook toen al interessant de reguliere seinen te maken op eenzelfde manier, maar dat was technisch ingewikkeld. Arjan is het later wel gelukt iets moois te maken met behulp van 3D resin printers.

Ik ga proberen dit met de huidige stand der techniek weer iets verder te vervolmaken.

De totstandkoming

De techniek en mogelijkheden gaan natuurlijk steeds verder. 3D-printers zijn in zes jaar tijd veel verder geëvolueerd en kunnen nu tot wel 0,05mm detaillering printen. Dat geeft ongekende mogelijkheden.

Elektronica wordt dankzij mobiele telefoons steeds kleiner en dankzij de auto-industrie steeds goedkoper. In 2015 was het ondenkbaar dat je voor € 10,- bestukte printplaten liet maken in China. Het was toen al een novum dat de printplaten zelf voor relatief weinig geld leverbaar waren.

Omdat de Zwitserse L-seinen nou eenmaal veel lampen hebben en als je er een voorsein met een inrijsein aan vast plakt dat niet beter wordt, heb je te maken met een paar nadelen. Ten eerste heb je enorm veel draden die van het sein naar je seindecoder gaan. En ten tweede hebben veel seindecoders maar 16 uitgangen, waardoor je met wat pech maar twee seinen kunt aansluiten.

Littfinski maakt het helemaal bont met haar seindecoders voor Zwitserse seinen, die slechts twee seinen kunnen aansturen. Dat is er in al die jaren niet beter op geworden.

Het idee

Waar wel geïnnoveerd is, zijn connectors en open source. USB-C is een standaard geworden die onder andere geresulteerd heeft in een heel goedkope, goed verkrijgbare en betrouwbare connector. Schneider heeft vorig jaar laten zien wat voor mooie innovaties hiermee mogelijk zijn, met hun nieuwe premium seinen. Ik vind het nadeel daarvan echter dat je nog steeds veel draden naar een decoder moet trekken.

Zou de decoder niet in het sein kunnen worden geïntegreerd? Ik denk dat dat kan. Niet bovenin, want daar is echt te weinig plek. Maar wel in de voet. Een printplaat die feitelijk aan het sein is gekoppeld met daarop minimale componenten. Hij hoeft ook niet veel te kunnen: DCC decoderen en wat leds aan en uit zetten. Het voordeel is dat je maar twee draden hoeft aan te sluiten: terug naar de digitale belofte dus 🤓.

Aiko Pras heeft een mooie open source DCC-library geschreven die ook geschikt is voor de relatief nieuwe Attiny0-, -1- en -2-series microcontrollers. Een 20-pin QFN variant hiervan meet slechts drie bij drie millimeter, met een hoogte van nog geen millimeter. Dat zou dus prima moeten passen in een seinvoet. Het enige dat je dan nog nodig hebt is een spanningsregulator, maar ook die zijn heel klein verkrijgbaar. En bovendien: leds zijn de afgelopen jaren ook weer extreem veel zuiniger geworden en het verbruik van de meeste leds is daardoor beperkt tot een paar milliampères. Een hitteprobleem hoeven we dus niet te verwachten.

In een paar volgende berichten ga ik in op het mechanische en elektrische ontwerp, en daarna natuurlijk de daadwerkelijke realisatie.

Foto bij dit artikel door Kecko, CC BY 2.0