Bustronix - CarSystem und Zubehör für Modellanlagen

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Rundumleuchte mit gefärbter KuppelSo ähnlich könnte die Rundum­kenn­leuchte (RKL) einge­baut aus­sehen (hier nur provisorisch zusammengeklebt). Statt der bisher ein­gesetzten Farb-LEDs werden nun weiße LEDs verbaut, die Farb­gebung über­nimmt nun eine gefärbte, transpa­rente Kuppel.

Neben der höheren maximalen Hellig­keit wird hier­durch auch ein uni­verseller Einsatz des Moduls für verschie­denste, indi­viduell gewünschte Kuppel­farben ermöglicht.
Platine für das RundumlichtMit winzigen SMD-Bauteilen bestückt ist das Rundum­kenn­leuchten-Modul so klein, dass es in das Cock­pit eines H0-Lkw passt. An der Blei­stift­spitze ist deut­lich der tat­sächliche "Dreh-Effekt" der Leuchte zu erkennen.

Das Modul ist als Nach­rüst­satz konzi­piert und benö­tigt daher keine externe Beschaltung, sondern ledig­lich die Versorgungs­spannung.
Microcontroller RundumkennleuchteFür den Einsatz in H0-Fahrzeugen, gleich­gültig ob Stand- oder Funktions­modell, ist der beim Versuch­saubau verwendete Micro­controller natürlich viel zu groß. In den finalen Modulen wird daher der gleiche Controller in viel kleinerer Gehäuse­form verbaut.

Im Bild ist gut ersichtlich, dass das winzige IC leicht Platz finden wird im Cockpit des 1:87-Lkw.
"Drehende" RundumlicherDrehlichter (Rundum­kenn­leuchten) als Nachrüst­satz für H0-Stand­modelle oder auch andere CarSystem-Autos? Kein Problem, ein Versuch­saufbau ist schnell gemacht, um eine erste Program­mierung durch­zuspielen. Zum Ein­satz kommt hier der Micro­controller Attiny 816.

Für maximalen Indi­vidualisierungs­grad sind – ganz der Bustronix-Philosophie entsprechend – bereits bei diesem ersten Entwurf verschie­dene Licht­muster, Geschwindig­keit und Hellig­keit nutzer­konfigurierbar.
Fahrverhalten mit selbstkonstruierter LenkungMit korrekter Lenk­geometrie dreht der Proto­typ stabil seine Runden, ganz ohne Magnet­führung. Interessant ist auch der Licht­effekt der Heck-LEDs, die durch den provi­sorisch aufg­esetzten Koffer-Aufbau durch­scheinen. Das lässt sich sicher­lich auch bei selbst­gestalteten Auf­bauten gut einsetzen.

Das Anfahr- und Brems­verhalten hingegen ist noch viel zu ruppig, da ist noch viel an Verfeinerung notwendig.
Weiterentwicklung FahrwerkMittlerweile ist das Fahr­werk des CarSystem-Proto­typen komplett aus 3D-Drucken gefer­tigt, auf den Zukauf eines Standard-Lenk­gestänges kann somit ver­zichtet werden. Auch die Felgen sind nun 3D-gedruckt und die Motor­halterung ist in das Chassis integriert.

Neben Akku, Antrieb und Lenk­schleifer stammen nun nur noch die Reifen aus externen Quellen. Für Fahrzeug­aufbauten ist geplant, dass wahl­weise 3D-Drucke oder Teile von bereits existenten H0-Stand­modellen verwendet werden können.
DoppelachsantriebDie Gestal­tung der 3D-gedruckten Elemente erreicht immer höhere Qualitäts­niveaus, so wurde hier beispiels­weise ein ganzer Antriebs­block mit zwei ange­triebenen Achsen entwickelt.

Obwohl dieser "proof of concept" für besonders zugstarke Lkw zufrieden­stellend verlief, werden in finalen Fahr­zeugen Messing­zahnräder verwendet, da diese für mehr Lauf­ruhe sorgen und einem deut­lich geringeren Verschleiß unter­liegen als 3D-gedruckte Zahnräder.
Ackermann-LenkungEs stellt sich heraus, dass die am Markt ange­botenen Standard-Lenkungen (Achs­schenkell­enkung nach dem Acker­mann-Prinzip) für 1:87-Fahr­zeuge nur für einen einzigen Rad­stand konzipiert sind.

Gemäß der Baukasten-Philo­sophie und der An­forderung, Fahr­zeuge mit verschie­denen Rad­ständen produ­zieren zu können, ist es notwendig, Lenkungs­bau­teile mit an den jewei­ligen Rad­stand des Fahr­zeugs angepasster Lenk­geometrie zu konstruieren.
Auf eigener AchseEin paar Testrunden (ohne spurführendes Magnetband). Alle Fahrwerks­teile sind 3D-Drucke, der Akku ist ein gut verfüg­barer und kosten­günstiger Lithium-Polymer-Akku (LiPo) mit 3,7 Volt Nennspannung.

Die harten Reifen zeigen auf der glatten Tisch­ober­fläche ein recht deut­liches Unter­steuern (Wagen rutscht über den Lenk­einschlag hinaus), was auf eine fehler­hafte Lenk­geometrie hindeutet. Im Extrem­fall kann das bei Betrieb auf einer Modell­anlage zum Verl­assen des Magnet­bandes führen.
VerpackungsdesignDie Produkt­ver­packung wird schon während der Ent­wicklung bedacht. Das mag vorgegriffen wirken, lange bevor ein Produkt auch nur ansatz­weise marktreif ist.
Allerdings können so bereits früh­zeitig Über­legungen an die Ver­packung auch in das Produkt­design einfließen, um kosten­günstige und gleicher­maßen stabile Verpackungs­lösungen an­wenden zu können.

Nebenbei wird selbst­verständlich Wert auf möglichst wenig und einfach wieder­verwend- oder wieder­verwertbares Verpackungs­material gelegt.
Der CarSystem-Prototyp als LichtorgelEs macht einfach Spaß, mit den LEDs auf dem Prototypen herum­zuexperimentieren und ganz unter­schiedliche Licht­muster zu komponieren.

Vorsorglich sind test­weise schon sogenannte Rundum­kenn­leuchten (aus jeweils vier LEDs) als auch ein kleines Knight-Rider-Lauflicht ("Larson-Scanner") auf der Platine verbaut.
Zur Vereinfachung sind diese LEDs während der Ent­wicklung direkt auf der Fahrzeug­platine platziert, nach Beendigung des Proto­typen­stadiums werden diese Lichter natürlich z.B. auf dem Dach des Fahrzeugs angebracht.
LED-SpielereiDer CarSystem-Prototyp hat noch keine Bereifung, kein Chassis, keine Karosserie.
Mit seinen 36 indivi­duell ansteuer­baren LEDs blitzt und blinkt er dennoch bereits stolz wie ein prächtig geschmückter Weihnachts­baum.

Hierbei fällt auf, dass einige LEDs in falschen Farben leuchten (z.B. grüne statt gelbe Blinker) - ein Flüchtigkeits­fehler beim Layouten der Platine bzw. der Bestückung, der zwar uner­freulich ist, sich aber glücklicher­weise nicht auf die Funktion auswirkt.
"Zusammenclipsbare" StraßenbettenFür die Herstellung von Chassis und Fahr­werk dient der 3D-Druck aus Kunst­harz (Resin) als Ersatz für herkömm­liche Spritz­gussteile.

Im Zuge der 3D-Druck­experimente entstand die Idee, Straßen aus modularen 3D-gedruckten Elementen mit beliebigen Kurven- und Höhen­verläufen schnell und einfach zusammen­clipsen zu können.

So lautete zumindest der Wunsch - aller­dings stellte sich dieses Vorhaben als kosten­mäßig nicht trag­bar heraus und wurde zumindest vorerst wieder verworfen.
Modulares PlattformsystemSchon während der Konzeptions­phase stand fest, dass Fahrzeug­aufbau und Chassis nicht aus herkömm­lichen Spritz­guss-Formteilen bestehen werden, da die Produktions­werkzeuge hierfür sehr kost­spielig sind: Bereits einfach gehaltene, kleine Form­schalen beginnen bei mehreren tausend Euro Herstellungs­kosten.

Glücklicher­weise ist der 3D-Druck heutzutage mehr als aus­reichend präzise und zudem preislich deutlich attrak­tiver, so dass es sich geradezu anbietet, mecha­nische Teile modular im Baukasten­system für eine Viel­zahl unterschied­licher Fahr­zeuge zu entwickeln, anstatt aus Kosten­gründen nur einige wenige bestimmte Fahrzeug­modelle anzubieten.
Das erste Lebenszeichen des PrototypsDas Blinken der Status-LED ist stell­vertretend für den funktio­nierenden Entwurf der Platine. In weiteren Tests wurden auch der Motor­treiber, LED-Treiber, Akku-Lade­elektronik sowie ein experi­mentell verbautes Display und sogar ein WLAN-Modul und die rest­liche Hardware erfolg­reich getestet.

Während dieser ersten Phase der reinen Hard­ware­prüfungen wird Micro­python als Programmier­sprache verwendet, in späteren Produktiv­exemplaren kommt C++ zum Einsatz.
Ein Gedanke wird geboren"CarSystem! Das ist es!" - die spur­geführten Autos im Maßstab 1:87 (H0) bestehen aus Elektronik, Mechanik und  natürlich benötigt so ein Fahrzeug auch noch eine passende Karosserie.

Wäre es wohl möglich, ein solch komplexes Produkt in Eigen­regie herzustellen? So entsteht bereits Ende 2023 ein erster Entwurf einer Platine, deren  Programmierung als Spiel­wiese dient, sich in die Materie einzuarbeiten.