Jens Mohr

Ingenieur  +  Betriebswirt
 

... das (H0) Modellbahnprojekt
St. Margareten 

 

 



 

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Copyright 2022
Jens Mohr
83224 Grassau
(Chiemsee/Achental)

 

 

 


Digital - System
-- Selectrix Verkabelung --


Erfahrungen beim Anlagenaufbau und Testbetrieb

In diesem Register sollen die gesammelten Erfahrungen für andere Interessenten zur Verfügung gestellt werden.

Primär soll mittels der folgenden Bilder die grundsätzliche Umsetzung dargestellt werden, d.h. es wird nicht jedes Detail beschrieben; dies würde den hier - selbst - gesetzten Rahmen sprengen.

Hinweis:
Gerne beantworte ich Ihnen Ihre speziellen Anfragen zu diesem Themenkreis per eMail.

Verkabelung (Kleinspannung)

220 / 240 V  Verkabelung befindet sich in einem eigenen Register >> siehe links "240 V Versorg."

Bild 1:

dargestellt sind die Steuer- und Signal - Kabel und zwei Arten ihrer Verteilung ....

  1. eine feste Verteilung, es geht in Kabeln weiter, unter Verwendung von handelsüblichen Aufputz Starkstrom - Verteiler - Dosen (graue, quadratische Kästen)
  2. eine trennbare Verteilung, es geht mit gebündelten, flexiblen einzelnen Leitungen weiter, unter Verwendung von steckbaren Lüsterklemmen.
    Ein Teil der Lüsterklemmen ist fest an das Brettchen geschraubt und verdrahtet, der andere Teil ist ansteckbar (hier noch ohne Leitungen)
    Vorteil
    Im Wartungsfall können die Verbindungen auch in ansonsten schwer zugänglichen Bereichen schnell getrennt bzw. wieder zusammengeführt werden.

    

    

Bild 2:

Digitale Zentrale mit SX / PX - Bus Anschluß - Kabel sowie Versorgung und PC Verbindung (com Schnittstelle)

 

 

Bild 3:

Handsteuergerät (Zentrale) über den SX Bus-Anschalter an einen SX - Bus angekoppelt; Fahr- / Stell- Betrieb je nach SX Bus möglich.

 

                                       

Eine Besonderheit dieses Projektes ist der Aufbau und die Verkabelung der einzelnen Selectrix - Moduln.

Um eine gute Wartbarkeit zu erreichen, wurden / werden die Moduln funktionsgerecht auf Multiplex-Platten montiert und untereinander verkabelt, soweit dies erforderlich ist.

Die Verkabelung nach "extern" erfolgt über Steckverbindungen.
Dies hat den großen Vorteil, daß durch einfaches Abstecken dann ganze Einheiten leicht unter der Anlage hervorgeholt und bequem am Laborplatz repariert / getestet werden können.

Bild 4:

Zu sehen sind:
Die zweite SX - Zentrale, der SX-Bus Anschalter, das Master Modul zur Überwachung / Anzeige des Anlagenzustands am Stellpult (von rechts nach links); sowie im Hintergrund die Verteilung der SX - Busse ins Anlagennetzwerk.

 

Bild 5:

Zu sehen sind:

Auf der unteren Anlagenebene Besetztmelder-Module und
Schaltmodule für Weichen mit Magnetantrieb.
Ferner weitere Transformatoren zur Booster - Versorgung.

Auf der oberen Ebene sind Verteiler zu erkennen und über den Schienen Infrarot LEDs zur Weichenüberwachung.

 

 

Bild 6:

zeigt einen Teil der Verkabelung auf der untersten Ebene; im Schattenbahnhof "Bodenwöhr" (Zustand vor dem Umzug)

gut zu erkennen ist auch der Aufbau
>> Winkelprofil; Multiplex-Platte; Absorbermaterial (Schalldämmung); Multiplex-Platte + Elektronik; Gleise

 

Bild 7:

zeigt einen Teil der Verkabelung auf der mittleren Ebene; im Schattenbahnhof "Heimhausen" (Zustand nach dem Umzug - Wiederaufbau)

          

 -- gut zu erkennen sind die steckbaren Lüsterklemmen, die einen raschen Ausbau / Einbau
     der Decoder in die Verkabelung ermöglichen:
     Die Sx - Bus Kabel werden auf der gegenüberliegenden Seite über DIN Stecker angeschlossen --

 

Bild 8:

Dargestellt ist die Verbindung von den Elektronik - Komponenten zu den Schienen (Gleisen) und Magnetartikeln.
Auch diese Verbindungen sind am Gleis / Magnetartikel wieder trennbar ausgeführt, damit sowohl Gleisabschnitte als auch Magnetartikel leicht austauschbar bleiben.

Hinweis:
Die kleinen Steckknöpfe (weiß / blau) neben dem Gleis markieren jeweils die Gleis-Trennstelle. So ist eine solche Trennstelle auch später, wenn alles "zugebaut" ist, noch leicht auffindbar.

>> rote Punkte markieren den Beginn eines Halteabschnitts, gelbe markieren den Beginn des Bremsbereichs, grüne zeigen den Beginn eines Blocks an, weiße geben Auskunft über den Beginn der Überwachung eines Weichenfreiraums und blau signalisiert den Weichen- / Weichenstraßen- Beginn und zwar bei den "normal" Weichen / DKWs, bei denen die Gleise NICHT elektrisch voneinander isoliert sind.
 

          

Hinweise zum obigen Bild
Gut zu erkennen sind die Lötanschlüsse an den Gleisen ...

        ---    rote / blaue  Leitungen dienen der Gleisversorgung
        ---    braune Leitungen sind Meldeleitungen
        ---    grüne / schwarze Leitungen sind die Anschlüsse für die Photo-Diode


 

Bild 9:

Überwachung der "normalen" - K-Weichen mittels IR (Infrarot) - Sensoren
und -- nicht dargestellt -- DKW's

Oben -- an der Holzleiste -- sind die IR-LEDs (IR = Infrarot) der Weichenüberwachung gut zu erkennen. Das Gegenstück, die IR-Photodiode / Transistor ist in der Mitte der Weichen, zwischen den Schwellen untergebracht.
Diese Aufbaumethode erlaubt ein freizügiges Fahren, auch von langen Fahrzeugen, in Weichenstraßen.
Ferner bleibt eine gute manuelle Zugänglichkeit erhalten.
 

Anmerkung zur Infrarot - Weichenüberwachung

Diese Überwachung ist notwendig, da die "normalen" K-Gleis- Weichen / DKW im Gegensatz zu den Schienen als auch "schlanken" K-Gleis- Weichen / DKW  KEINE  elektrische Trennung der beiden Schienen aufweisen.
Es müssen diese Weichen (Schienen) elektrisch vom anderen Teil der Anlage getrennt werden, damit dort die Trennung beibehalten werden kann und somit eine Besetztmeldung über die Zugachsen möglich ist.
Die Infrarot Überwachung übernimmt die Beobachtung der "normalen" Weichen / DKWs. Liegt eine Unterbrechung des Infrarot-Strahls durch ein Fahrzeug vor, so wird in der zugehörigen Elektronik (Eigenentwicklung, s. auch Komponenten) ein Stromfluß generiert, der an einen Eingang eines der Besetztmelder geführt wird.
Der Besetztmelder erkennt diesen Stromfluß in gleicher Art und Weise, als würde eine Fahrzeugachse diesen auslösen.


Löt-Hinweis

Die K-Gleise (Schienen) der Fa. Märklin bestehen aus einer metallischen Legierung, an der das Anlöten von Drähten mit "normalem" Lötzinn sehr problematisch, d.h. im Prinzip gar nicht möglich ist.

Über den Internet - Shop von Miniatur-Wunderland, Hamburg, kann man sich speziellen "Lötdraht für Märklin K-Gleise" (Sonderlot 97-24) von der Fa. Jürgen Armack GmbH, Norderstadt (Hersteller), besorgen.
Zusammen mit einem starken Lötkolben, der auch eine etwas breitere Spitze aufweisen sollte (Wärmeleitung), lassen sich einwandfreie Lötstellen erzielen.
 

Ab 6.2017 wurde die Fa. Armack in die Fa. Stannol, Wuppertal integriert.


Hinweis zu den Trennstellen in den Gleisen

(siehe die farbigen Markierungen in den Bildern)

An den "Booster-Grenzen" (Grenze der Trafo-Versorgung) müssen beide "Außen - Gleise" und der Mittelleiter elektrisch getrennt werden.
An den Meldeabschnittsgrenzen wird nur das "Meldegleis" (eines der beiden "Außen-Gleise") elektrisch vom nächsten Abschnitt getrennt; die Versorgung (rt-Gleis [das andere "Außen-Gleis"] und bl-Mittelleiter) wird ohne Unterbrechung weiter geführt.

Achtung:
Die farbliche Zuordnung wurde aus dem "Selectrix - Farbschema" übernommen und weicht von dem Märklin Farbschema komplett ab.
Ferner diktiert der Lok-Dekoder und das im Anschaltebild von der Fa. Doehler & Haas gezeigte Schema seiner externen Verdrahtung unter Berücksichtigung der Märklin spezifischen Gegebenheiten (Masseschluß der Beleuchtung) die Anschlußlage am Gleis und damit die Verbindung zum Booster / Zentrale. >> siehe auch die Beschreibung im Register "Projekt Planung > Melden"

In diesem Projekt wurde die Trennung der Schienen jeweils mittels einer Trennscheibe durchgeführt.
Ein zu schmaler Schnitt birgt die Gefahr, daß die Gleise sich doch wieder bei einer Zugbewegung berühren können. Ferner bilden auch kleine Späne o.ä. eine Gefahr, einen hochohmigen Übergang herzustellen mit der Folge, daß es zu Fehlmeldungen kommt.
Ein zu breiter Schnitt stört die Rad-Schiene-Führung und beschädigt die Rad-Oberflächen der Fahrzeuge.

Hinweis:
Aus dem Internet habe ich folgende Hilfe entnommen und erfolgreich bei der Trennung angewendet; ich gebe diese mal weiter (leider kann ich den Autor zur Referenzierung nicht mehr ermitteln).

Links und rechts neben der geplanten Schnittstelle ist die Schiene mit einigen Tropfen Kleber vor dem Trennen an den Schwellen zu fixieren. Nach dem Erhärten des Klebers kann getrennt werden.
Durch die Fixierung verschiebt sich die nach dem Schnitt ansonsten lose Schiene nicht mehr.

Beim Kleben ist darauf zu achten, daß beim 3 Leiter K-Gleis  KEINE Verbindung zwischen "Außen-Gleis" und darunter geführtem Mittelleiter entsteht. Dies kann auch durch sehr kleine Produktionslöcher in der Schwelle passieren.

Der Kleber ist zwar hochohmig, trotzdem wird dies im Besetztmelder erkannt und es kommt zu einer "Fehlaussage".

In diesem Projekt wurde beschlossen, daß die Schnitte wieder mit einer elektrisch NICHT leitenden "Substanz" geschlossen werden sollen, damit es zu keinen Problemen mit den Rädern (Oberflächen), dem Laufverhalten der Fahrzeuge, kommen kann und daß sich auch keine kleinen elektrisch leitenden Teile in die Zwischenräume (Schnitte) setzen können.

Nach einigen Testen hat sich die AQUA Holzpaste (Natur) der Fa. Clou * als gut zu verarbeiten herausgestellt. Die Holzpaste trocknet gut aus und kann danach geschliffen und poliert werden. In trockenem Zustand ist sie für den Modellbahnbetrieb elektrisch nicht leitend. Die Haftung auf Metall war bisher einwandfrei (2009-2013).
Allerdings wird die Holzpaste wieder elektrisch leitend, wenn sie mit Wasser in Berührung kommt, z.B. nasser Lappen liegt auf der ausgehärteten Paste.
Ein Test hat aber gezeigt, daß mehrere Stunden Lagerung bei / in 90 % Luftfeuchtigkeit zu keinem elektrisch leitenden Zustand führte.

Aufgrund dieser Ergebnisse werden die Schnitte in den Gleisen jetzt so breit ausgeführt, daß die Holzpaste dort guten Halt findet.
Ein weiterer Effekt ist, daß die getrocknete Holzpaste auch das Gleis wieder mechanisch stabilisiert.

Nach dem Erhärten ( ca. 24 Std Wartezeit) wird alles plangeschliffen und poliert.
Wird dies sorgfältig ausgeführt, rollen alle Fahrzeuge sauber über die Stellen hinweg.

 

Beispiel für eine Gleistrennung

 

Beispiel für die Auffüllung der Trennlücke

das Material wird nach dem Aushärten abgeschliffen und poliert;
links u. rechts neben der Trennstelle sind an den Schwellen die Klebestellen zur Fixierung zu erkennen





Diese Stelle trennt elektrisch einwandfrei und führt zu einem mechan. einwandfreien Abrollen der Räder. Rechts und links von der Trennstelle sind noch die Fixierungen mit dem Pattex-Haushaltskleber * zu erkennen. Sie geben der Schiene weiterhin Stabilität.
 

 

 


Installationsmaterial

Kabel

Für alle 220 (240) V Leitungen kamen handelsübliche 3 x 0,75 mm² Starkstromkabel zum Einsatz. Zur besseren optischen Unterscheidung in weiß.

Zur Verteilung der Kleinspannungen kamen handelsübliche 3 x 0,75 mm² Starkstromkabel zur Anwendung, um auf den relativ langen Strecken möglichst wenig Spannungsabfall zu erhalten. Zur besseren optischen Unterscheidung in grau.

Für alle Leitungen, die von den Trafos zu den Boostern oder sonstigen Komponenten verlaufen, wurden Steuerleitungen von 3 x 2,5 mm²  verwendet.

SX - Bus / PX - Bus - Leitungen
-- für den GND (Pin 2 des DIN-Steckers) wurde ein Querschnitt von 1,5 mm²
-- für alle anderen Leitungen wurde ein Querschnitt von 0,75 mm²
verwendet.
Wurden / werden die Busse aus einzelnen Leitungen gebildet, dann wird direkt der vorgenannte Querschnitt eingesetzt; kommen Kabel zum Einsatz, dann wird der Querschnitt durch elektrisches Parallelschalten (Zusammenfassen) von einzelnen Adern gebildet.

Litze / Leitungen

Hochflexible Litzen (z.B. von der Fa. Bürklin, München)
werden zur Verdrahtung der Elektronik - Komponenten auf den Multiplex-Platten verwendet, sowie auch als "Anschlußpunkt" bei der Versorgung der Gleise (rot, blau) und dem Gleisanschluß für die Melder (braun).
Ferner finden diese Litzen Einsatz zur Realisierung von  SX - Bus / PX - Bussen.

Zum Einsatz gelangen Querschnitte von ....

1,5 mm²      für die Gleisversorgung und SX- / PX - Bus (GND)
0,75 mm²    für die Melderanschlüsse und alle anderen SX- / PX - Bus - Leitungen
0,5 mm²      zur Verdrahtung von Magnetartikeln / Servo-Motoren
0,25 mm²    zur Verdrahtung von LEDs (Signale, Beleuchtung, IR-LED/Photo-Dioden)

 

Normale Litze (z.B. von den Fa. Conrad, Reichelt)
werden zur Verdrahtung bei der Gleisversorgung (rot, blau) und bei den Melderanschlüssen (braun) -- mit den obigen Querschnitten -- auf den langen Strecken bevorzugt  eingesetzt (AWG 14).

Verteiler / Anschlüsse

Handelsübliche Starkstrom-Verteiler (auf den obigen Fotos die grauen, quadratischen Kästchen)  werden zur Verteilung der Anlagenbusse, etc. (Kleinspannung) eingesetzt.

Steckbare Lüsterklemmen zur "Trennung" von Kabeln und einzelnen Leitungen sowie zur Trennung von auf Multiplexplatten zusammengefaßten Elektronik-Komponenten vom Gleis bzw. Magnetartikeln, etc..

Desweiteren werden, insbesondere da wo kleine Drahtquerschnitte zur Anwendung gelangen, auch Stecker- / Buchsen- Leisten u.a. verwendet, bei denen in einem Steckergehäuse eine hohe Anzahl von Pins zusammengefaßt werden können.

Kennzeichnung / Beschriftung

Sog. Kabelverbinder werden zum Zusammenfassen von mehreren einzelnen Leitungen verwendet; solche mit Beschriftungsfeld zur Kennzeichnung von Kabeln als auch Leitungsbündeln.

In Sonderfällen werden / wurden auch einzelne Leitungen mit aufschiebbaren Kennungen (Ziffern, Buchstaben), sog. "Stab-Markierern", gekennzeichnet.

Elektronik - Komponenten, etc. werden mittels klebbaren Etiketten beschriftet.


Warnhinweise

Trotz aller Vorsichtsmaßnahmen besteht durchaus die Möglichkeit, daß es beim Betrieb einer Modellbahnanlage - aus den unterschiedlichsten Gründen - zu einem Schwelbrand kommen kann.
Aus diesem Grunde wird die Anwesenheit eines Feuerlöschers, zugelassen für diese Gefahrenklasse, im Anlagenraum dringend empfohlen.

Bei der Auswahl der Kabel / Litzen sollte darauf geachtet werden, daß der Kunststoff (Isolierung) im Brandfalle möglichst keine oder nur geringe Mengen von Gasen freigesetzt (Vergiftungsgefahr).


HINWEISE     zu mit  *  markierten Worten

Alle Firmenbezeichnungen / Firmennamen; Produktbezeichnungen / Produktnamen stellen keine Werbung oder Empfehlung dar, sondern beschreiben nur die in diesem Projekt individuell und subjektiv ausgewählten Produkt - Hersteller bzw. Lieferanten als auch deren verwendeten Produkte zur Anschauung, Darstellung und Beschreibung des eigentlichen Projekt - Inhalts.

Analoges gilt auch für die eingetragenen Links (s. hierzu Distanzierung auf der Link-Seite).

Der Leser soll selbst auf dem Markt recherchieren und für seine Bedürfnisse selbst entscheiden, welches Produkt er einsetzen will und wo er sich dieses beschaffen möchte.

In dieser Veröffentlichung verwendete Produktnamen / Produktbezeichnungen sind von / durch den einzelnen Hersteller(n) geschützt. Ihre Nutzung dient lediglich zur Kennzeichnung / Beschreibung des Produktes selbst.
Analoges gilt für die erwähnten
Firmenbezeichnungen / Firmennamen.