Test-Anlage mit Papiermodellen
Um die Funktion der elektrischen Schaltungen im Zusammenhang mit einer Anlage auszuprobieren und die Papiermodelle auf maßstäbliche Größe zu überprüfen, wurde im Rahmen der Vorbereitung des Schulprojekts eine Test-Anlage (s. Abb.3) aufgebaut (auf einem günstig erstandenen Fertiggelände für Spur N und Spur H0).
Schaltpultbau:
Es wurde ein Gleisplan erstellt, die Schienen, Weichen, Signale für 3 Stromkreise und eine Steigung mit einer Brücke bei H12 und deren Abfahrten in den Stromkreisen SK1 und SK2 installiert (mit gebraucht gekauftem Material). Daraus abgeleitet ein Gleisplan für das Schaltpult erstellt (siehe auch Abb.4). Das Pult selbst besteht aus 2 Dreiecksteilen einer Tischlerplatte (Abb.1).
Abb.1, Dreiecksteile aus Tischlerplatte 12 mm Stärke als Seitenteile (mit Befestigungswinkel)
Abb.2, Sperrholzplatte 3mm
Darauf ist eine Sperrholzplatte geschraubt (zugeschnitten auf 24 x 16,5 cm) mit 3mm Stärke (Abb.2),. Diese Stärke erlaubt, alle elektrischen Bauteile so zu befestigen, dass die Durchführung aller ihrer elektrischen Anschlüsse und deren unterseitige Verlötung möglich ist. Der auf die Sperrholzplatte angepasste Ausdruck des Gleisplans (Abb.4) wurde laminiert und auf das Pult geklebt (s. Abb.5 + 6). Anschließend wurden die benötigten Löcher für Schalter, Taster und LEDs gebohrt und die Bauteile mit Schraubbefestigung oder Kleben installiert. Es folgte die Verkabelung der Anlage mit dem Schaltpult - ohne Schalter für Beleuchtung und Motorisierung der Papier-Modelle. Dafür war eine zweites Schaltpult gleicher Größe vorgesehen.
Funktion der elektrischen Bauteile
Die Schalter (Abb.7) schalten die Stromrichtung der Stromkreise SK1 - SK3 wie auch die Zug-Halte-Stellen H11 - H35 * plus die entsprechenden Signalstellungen. Die Stellung der Signale wird durch rote und grüne LEDs auf dem Schaltpult angezeigt (siehe den Anschluss der Bauteile in "Signal-Modell und Haltebereich"). H21 und H21B wie auch H33 und H33B werden durch Umschaltung mit einem Schalter jeweils entgegengesetzt auf "Durchfahrt" oder "Halt" gestellt (siehe "Signale/Eine Erweiterung für zwei Fahrtrichtungen". In Stromkreis SK1 können 2 Züge fahren, da 3 Blöcke mit den Haltestellen H11 (KH11) - H13 eingerichtet wurden.
Die Taster (Abb.8) schalten den Strom nur so lange durch, wie sie gedrückt werden. Die Weichenantriebe brauchen auch nur einen kurzen Stromimpuls. Die Taster schalten die Weichen W11 - W36. Der grüne Taster schaltet auf gerade Fahrtrichtung, der rote auf "Abzweigen". Die augenblickliche Stellung der Weichen wird auf dem Schaltpult durch grüne und rote LEDs angezeigt (siehe dazu Anschluss der Bauteile und Schaltung in "Weichenrückmeldung").
Die LEDs (Abb.9) geben Rückmeldung über die Stromrichtungen der Stromkreise und die Stellung der Signale und Weichen.
Die Widerstände (Abb.11) mit 1k Ohm sind Vorwiderstände für die LEDs, die an 14V~ Wechselspannung des Trafos arbeiten.
Abb.3, Testanlage auf Fertiggelände "Kufstein", mit Prototypen der Papiermodelle
Abb.4, Gleisplan für das Schaltpult der Test-Anlage
(* "H11" => H=Haltestelle, erste Ziffer für den Stromkreis, zweite Ziffer Nr. des Halts, KH=Kurzhalt für kurze Züge und Triebwagen, W=Weiche, SK=Stromkreis).
Abb.5, Schaltpult bestückt, Frontansicht
Abb.6, Schaltpult bestückt, Seitenansicht
Abb.7. Schalter, 6-Pin-Wechselschalter
Abb.8, Rote + Grüne Taster
Abb.9, LEDs, 3mm
Abb.10.a, Poti 50 OHm, 0,5W 1) !!! 1)
Die Dioden (Abb.12) sind Schutzdioden für die LEDs an Wechselspannung/ und besonders bei der Weichenrückmeldung. Zum anderen machen sie die Durchfahrt an den Haltestellen H11 und H31 in Gegenrichtung frei (siehe Gleisplan Abb.4). Sie überbrücken die Unterbrechung des Stromflusses im Gleis, z.B. den Isolierschienenverbinder, an der Haltestelle in Gegenrichtung.
Die Potis (veränderbare Widerstände [30-50 Ohm], Abb.10.a) stellen das Tempo für die Langsamfahrt-Blöcke ein. Langsamfahrt ist vorgesehen am Bahnhof vor den Signalen T21, T33 und bei Abfahrten T12, T22. T11 stellt das Tempo für die Abfahrt nach dem Halt an H13 ein, das dann gleichzeitig vor dem Signal KH11 in die Langsamfahrt am Bahnhof übergeht. Das Tempo kann für unterschiedliche Lok- oder Zug-Typen nachgeregelt werden. Das abgebildete Poti mit 50 Ohm und mit nur 0,5 W (Watt) funktionierte auf der Testanlage mit kurzen Langsamfahrt-Blöcken und auf Abfahrten mit wenig Stromaufnahme der Loks (da quasi fast im Leerlauf) problemlos, aber ACHTUNG!!! Nicht auf 0 Ohm stellen! Brennt im 0-Ohm-Bereich durch!!! Bei längeren Langsamfahrt-Bereichen, Steigungen schweren Loks, langen Zügen und Lok-Anfahrtsbereichen muss das Poti eine höhere Leistung ( = Belastbarkeit) haben, siehe Anmerkung 1) !!! . Bremspotis mit höherer Leistung gibt es auch, siehe z.B. Abb.10.b.
Alternativ zu den Potis können auch Dioden-Schaltungen für Brems- oder Langsamfahrts-Bereiche genommen werden (siehe dazu Brems- und Anfahrtsschaltung mit Dioden ).
Je zwei 37-pol-Stecker und Buchsen (Abb. 13+14) stellen die Verbindung zwischen Schaltpult und Verteiler (z.B. Lüsterklemmen) der Anlage her.
Die Buchsen werden am Pult befestigt und die Stecker kommen mit den Leitungen im Kabelschlauchrohr (12mm Durchmesser, Abb.16) von den Verteilern der Anlage. Die Stecker erhalten noch zwei Gehäuse (Abb.15). Mit dieser Steckverbindung kann das Schaltpult flexibel bearbeitet, verkabelt und erweitert werden ohne feste Installation an der Anlage.
Die innere Verdrahtung im Pult wurde auf Platinen, die mit kleinen Winkeln an den Seitenteilen angeschraubt werden, und mit Lüsterklemmenleisten als Verteiler (s. Stromverteiler) vorgenommen.
Für die Beleuchtung und Motorsteuerung der Papier-Modelle auf der Anlage ist ein 2. Schaltpult in gleicher Größe vorgesehen.
Abb.10.b, Bremspoti von TRIX, 5W
Abb.11 Widerstand 1k, 0,25W,
Abb.13, 37-pol-Stecker
Abb.15, Steckergehäuse
Abb.12, Diode, 1Nxxx
Abb 14, 37-pol-Buchse
Abb.16, Kabelschlauch, 12mm Durchmesser
Bei den käuflichen Weichenschaltern ist normalerweise keine Rückmeldung durch Leuchtmelder vorgesehen. Es gibt jedoch eine kostengünstige Lösung wie in Abb.18a+b dargestellt, mit Tastern (grün + rot) und LEDs in gleichen Farben (siehe oben "Die Taster").
Abb.18a, Weichenkennung, im Gleisplan
Abb.18b, und bestückt auf dem Pult
Abb.19 Schaltplan für die Weichenrückmeldung einer Weiche
ACHTUNG! Für S1 und S2 müssen bei Abb.19 unbedingt TASTER genommen werden,
keine EIN- AUS-SCHALTER !
Der Weichenantrieb braucht nur einen kurzen Stromstoß, um umzuschalten. Wenn er längere Zeit eingeschaltet wird, werden die Spulen im Weichenantrieb zu heiß und der Spulendraht verliert seine Lackisolierung und schaltet den Antrieb kurz oder brennt sogar durch!
Zu diesem Schaltplan gibt es 2 praktische Schaltungen auf Breadboards im Kapitel Schaltungen auf Breadboards
Als günstige Variante von Stromverteilern bieten sich Lüsterklemmen-Leisten und Blumendraht oder Silberdraht an, siehe Abb.17.
Sie können zudem sehr variabel eingesetzt werden. Es können entweder alle 12 Pole einer Lüsterklemme mit Brücken aus Blumendraht (mit ca. 1mm Durchmesser) auf einer Seite bestückt bzw. verbunden werden, oder jeweils die benötigte Anzahl. In Abb. 17 sind das z.B. 4 - 2 - 6 Pole.
Auf der anderen Seite bieten sich dann mindestens 12 Anschlüsse für die zu verbindenden Leitungen. Da in einer Anschluss-Klemme der Lüsterklemmen-Leiste mehrere dünne Leitungen des elektrischen Zubehörs Platz haben, kommt man z.B. bei 4 Leitungen und mehr pro Klemme auf 48 und mehr Anschlussmöglichkeiten, z.B. für:
Abb.17, Strom-Verteiler aus einer Lüsterklemmen-Leiste
und verzinktem Blumendraht mit 1mm Ø
- Masseleitungen von Weichen,
- Minus-Leitungen von Signalen,
- Plus-Leitungen von Blöcken mit Haltestellen eines Stromkreises,
- Plus + Minus-Leitungen zu Stromschienen für eine gleichmäßige Stromversorgung in einem großen Stromkreis,
- Leitungen von Beleuchtungen, u.a.
Die Lüsterklemmen-Leisten als Stromverteiler können unter oder auf der Anlagen-Platte mit Schrauben montiert werden.
Eine weitere günstige Alternative zu Lüsterklemmen als Stromverteiler wären z.B. "breadboards", also Steckbretter, auf den Schaltungen aufgebaut werden können ohne Platinen zu löten (siehe Schaltungen auf Breadboards).
Der Blumendraht ist übrigens auch für die interne Verdrahtung im Schaltpult (z.B. an Schaltern und Tastern), für den Bau der Signale (s. Signal-Modell und Haltebereich), für die Schlagbäume des eigenen Schrankenmodells (s. Schranke mit Servo-Motor und Handsteuerung) und Absperr-Modellen (z.B. bei "Straßen-Arbeiten") wie auch als Pfähle von Straßenschildern (s. Straßenschilder), für eigene Kupplungen (s. Selbstbau-Kupplungen), für Draht-Konstruktionen für den Gelände- und Brückenbau und die Gebäude, für Beleuchtungssockel und -halterungen in den Gebäuden, für selbstgebaute Straßen- und Gebäudelampen u.a. zu verwenden.
_______________________________________________________
1) ACHTUNG!
Für längere Blöcke und Steigungen sollte man auf die Leistung des
Potis achten! Wenn man einen durchschnittlichen Betriebsstrom
bei 1/3 Reduzierung vom Maximalwert (also bei 8V
statt 12 V am Trafo) kommt man auf ca. 250-300mA Lok-Betriebsstrom
und insgesamt auf max. 8V x 0,3A = 2,4 W elektrischen Leistung in
diesem Block. Das heißt das Poti sollte eine Leistung von mindestens
2,5 - 5W haben, damit es nicht zu heiß und zerstört wird, besonders dann, wenn es in einem Block liegt, in dem
die Loks anfahren müssen.; siehe auch
Signal-Modell und Haltebereich.
Bs.
Diese Website verwendet keine Cookies und nimmt keine Daten von den Besuchern auf!