Modellbahn: Selbstbau Begrasungsgerät

Grundidee:

    Um Grünflächen optisch ansprechend gestalten zu können, sollen die Grashalme dort senkrecht in die Höhe stehen - erreicht wird das konventionell dadurch, daß die Fasern auf die Fläche gepustet werden und teils durch Aufprall, teils durch zufällige statische Aufladung senkrecht stehen.

    Besser: ein Gerät, mit dem die statische Aufladung forciert erfolgt. Nachfolgend ist der Selbstbau eines solchen Gerätes mit Hochspannung beschrieben.

Schaltung:


    Ein Trafo (entnommen aus einem handelsüblichen Steckernetzteil 12V/1A) macht aus 230V 12V, hier ist zur Einschaltkontrolle eine LED angeschlossen. Diese 12V werden in einem zweiten, identischen Trafo wieder auf 230V hochtransformiert. An dessen Sekundärseite ist eine Kaskade aus Spannungsverdopplern (acht mal) angeschlossen.

    Vorteil dieser Anordnung: je Stufe sind nur die 230V zu beherrschen, keine höhere Spannung; weiterer Vorteil in unserem Fall: Der Innenwiderstand der Anordnung steigt rapide an, so daß die Ausgangsspannung beim Kurzschluß schnell zusammenbricht. Trotzdem ist sowohl nach dem Trafo als auch nach der Kaskade ein Strombegrenzungswiderstand vorgesehen.

    Stromlauf als: pdf-Datei eagle-Datei

    Hinweise: Die Spannung errechnet sich nach folgender Formel:
    U=I/(2*pi*f*C)(2/3*n^3+0,5*n^2-1/6*n) (n=Anzahl der Stufen)
    2*pi*f*C = 31,8kOhm für 100nF bei 50Hz
    Warnung: Die Hochspannung von ca. 4,5kV bricht zwar rasch zusammen, trotzdem zieht es schöne Funken, also VORSICHT!

Aufbau:

    Wegen der hohen Spannung ist auf einen gut isolierten und mechanisch stabilen Aufbau zu achten. Ich habe das Ganze in ein Plastikgehäuse eingebaut, die Kaskade muß geometrisch analog zum Schaltplan aufgebaut werden, damit es nicht zu Überschlägen innerhalb der Kaskade kommt.

    Oben im Bild sind die beiden Trafos zu sehen, in unteren Teil die Kaskade; der Aufbau entsprechend des Spannungsverlaufes der Kaskade ist deutlich zu sehen.

    Streuer:

    Als Streuer dient ein Küchensieb, daß in ein dick isoliertes Metallrohr gesteckt wird. Am hinteren Ende des Rohres ist eine Buchse für das Hochspannungskabel vorgesehen. Das Sieb kann dann leicht gegen ein anderes mit anderer Maschenweite ausgetauscht werden. Bei der Beschaffung der Siebe ist fallweise auch Hochspannung in der Küche möglich, also auch hier Vorsicht.
    Normale Kabel sind zum Anschluß des Streuers wegen der üblicherweise auf 1000V dimensionierten Isolierung nicht geeignet, hier habe ich ein Zündkabel (2 Meter) vom Boschdienst verwendet. Das Massekabel kann eine normale Leitung sein und muß mit Erdung des Stromnetzes verbunden werden, schließlich soll sich der Streuer aufladen, nicht die Modellbahn.

Anwendung:

    Die zu begrünende Fläche wird gut mit Leim/Kleister eingestrichen und mit der Masseelektrode vom Gerät verbunden, z.B. per Krokoklemme und Nagel. Ins Sieb kommen die Grasfasern (Länge nach Wunsch). Nun wird knapp über der Geländeoberfläche das Sieb leicht geschüttelt bis die gewünschte Grasdichte erreicht ist. Bedingt durch die Aufladung stehen der Grasfläche die "Haare zu Berge". Sollten mal welche umfallen, einfach nochmal das Sieb drüber halten. Wenn es beim Arbeiten knistert und es verschmort riecht, dann war der Abstand zu klein.

    Nach der Arbeit die Hochspannung wieder abschalten und die Kondensatoren im Gerät entladen, d.h. das Sieb kurz mal erden.

Warnung:

    Nochmal: Wer dieses Gerät nachbaut, muß sich natürlich der Gefährdung durch elektrische Ströme bewußt sein, Wissen um Arbeitsschutz im Umgang mit Lichtstrom ist angebracht. Keine Gewähr oder Haftung!