Die meisten Lokschuppen auf der Modellbahn haben zweiflügelige Tore. Viele werden auch elektrisch angetrieben, um sie ferngesteuert zu öffnen und zu schließen. Häufig wird dabei gewünscht, dass die Flügel nacheinander auf und zu gehen, als ob ein Mitarbeiter das händisch macht.

Es gibt diverse Lösungsvorschläge, um das mit nur einem Motor zu erreichen. Aber bei den Preisen für einen kleinen Servoantrieb lohnt der Aufwand m.E. nicht. Stattdessen setze ich für jeden Torflügel einen eigenen Servo ein und kann diese so in beliebiger Reihenfolge betätigen.

Der Einfachheit halber werden die Treiber dann so verschaltet, dass der erste Motor nach dem Öffnen den zweiten startet und umgekehrt.

Die Mechanik

Doch wie bekommt man die Tore in einem der heutigen Lasercutbausätze vernünftig gelagert? Allein mit Pappe wird das nicht stabil genug.

Also ins CAD-Programm und etwas konstruieren.

Gehen wir davon aus, dass die Tore an je einem Stahldraht hängen, der durch seinen Servo gedreht wird. Damit dieser Draht vernünftig geführt wird, müsste unten und oben ein Lager sitzen.
Das lässt sich in Pappe aber nur unzureichend realisieren, also muss ein Rahmen her, der die eigentlichen Lager trägt und sich unauffällig in die Stirnwand einfügt. Damit man die Tore auch reparieren kann, sollte das obere Lager, also der Giebel, nach oben abgezogen werden können. Die Schraubenlöcher bekommen einen Passkegel, damit oberes und unteres Lager auch sauber fluchten.

Will man keins der Wandteile ersetzen, muss der Rahmen innen liegen. Damit die Tore trotzdem möglichst weit außen angelenkt sind, wird unten ein größerer Boden vorgesehen und die oberen Lager in die Nachbildung des Torsturzbalkens gelegt, der bei dem Bausatz ohnehin fehlte.

Da aufgrund der Sprödheit des für den 3D-Druck verwendeten Harzes die oberen Lagerstellen während der Tests ausbrachen, wurde der Balken letztendlich durch ein 1,5x1,5mm² Messingprofil ersetzt.

Um den Drehwinkel zuverlässig zu übertragen, muss eine geeignete Kupplung zwischen Servo und Torachsen vorgesehen werden, die zum leichteren Einbau steckbar sein sollte. Hier bietet sich ein Vierkant an, der sich zuverlässig genug in ein Kupplungsstück für den Servokopf drucken läßt und dessen Gegenstück durch ein 1mm-Messingröhrchen mit quadratischen Querschnitt realisiert wird.
Allerdings muß dazu das untere Lager mindestens 1,5mm Durchmesser haben, damit der Vierkant (Diagonale 1,4mm) von oben durchgesteckt werden kann. Entsprechend wird die Achse an dieser Stelle auf 1,5mm verstärkt.

Das Torblatt wird an einen 0,5mm starken Stahldraht geklebt, der seinerseits in den Vierkant eingeklebt wird (deshalb Vierkantrohr). Die Verstärkung besteht aus zwei ineinandergesteckten und verklebten Messingrohrstücken (1,0/0,5 und 1,5/1,0mm).

Die Ausführung

Zum Drucken wurden die Einzelteile zu einem Teil kombiniert und bei Shapeways beauftragt. Die fertigen Teile konnten für Tests benutzt werden, das Material im Bild rechts ("White Natural Versatile Plastic") ist aber für die endgültige Ausführung nicht geeignet, da es zu elastisch ist und in der Oberfläche nicht detailliert genug (z.B. für die Innenverzahnung der Motorkupplungen).
Nach einigen letzten Änderungen wurde daher ein zweiter Versuch in "Tan Fine Detail Plastic" gestartet, der dann auch zum Einsatz kommt. (Download STL-File)

Zuerst wird der untere Rahmen in die Grundplatte eingesetzt und mit den Außenwänden aus dem Lasercut-Bausatz verklebt (links). Wie in der Grundplatte auch, ist dazu ein Schlitz am Fuß der Ecksäulen vorgesehen.
Dann werden die Wände und Säulen mit der Innenverkleidung aus Papier versehen. Damit diese sich besser in die Rundung der Säule schmiegt, wird das Papier während der Trockenzeit des Klebers mit einem Pfeifenreiniger angedrückt.

Dann werden die Torflügel in die Bohrungen im Boden des Rahmens gesteckt und der obere Teil (Giebel) aufgesetzt und verschraubt (rechts). Dabei müssen die Torachsen in die Bohrungen des mit dem Giebel verklebten Messingprofils gefädelt werden, das den Torsturz bildet. Wenn alles sorgfältig montiert ist, sollten sich die Torflügel an den unten herausschauenden Vierkantstäben leicht drehen lassen.

Schließlich werden die Servomotoren in die Halterung geschraubt und die Kupplungen aufgesteckt. Dann werden die Servos und die Torflügel auf Mittenposition gestellt (sh. Servocontroller) und der Antrieb auf die Vierkantachsen gesteckt. Von dort aus werden die Endpositionen der Antriebe so eingestellt, dass keine übermäßige Kraft auf die Torflügel ausgeübt wird. Sind die Servosteuerungen richtig verschaltet, kann man die Tore über einen entsprechenden Taster öffnen und schließen.

Im Nachhinein stellte sich heraus, dass die gewählte Anordnung der Torflügel innerhalb des Torausschnitts nur eine ziemlich schmale Durchfahröffnung frei lässt, die bei einigen Dampfloks Probleme bereiten könnte. Bei einem Um- oder Neubau würde ich die Tore daher vor den Torpfosten (außerhalb der Wände) ansetzen.