Umbau warum ??
In diesem Projekt,
St. Margareten, wird eine
Drehscheibe der Fa. Märklin eingesetzt, welche baugleich mit der
Fleischmann Drehscheibe ist.
Im Grundzustand wird die Drehscheibe analog über ein Stellpult
betrieben.
Dies sollte von Anbeginn auf digitale
Ansteuerung umgestellt werden, damit die Drehscheibe in die
automatischen Abläufe mit der Ansteuerungs-Software eingebunden
werden kann.
von anderen lernen
Da auf vielen Modellbahnanlagen eine
Drehscheibe ein "MUSS" ist, haben sich vor mir schon viele
Kollegen mit dem Umbauthema beschäftigt und Lösungen erarbeitet.
So nimmt es kein Wunder, daß in den diversen Foren auch Beiträge
mit neuen Ideen auftauchen.
Solche Veröffentlichungen haben auch bei mir zur
individuellen Lösungsfindung beigetragen.
Sehr gute Hinweise und Lösungen bekam ich
von dem Kollegen Jens Werner, Glachau. Einige habe ich adaptieren
können. - Danke -
Marktsituation - Anforderungen -- Komponentenauswahl
Marktsituation (Stand 2018 / 2019)
Auf dem Markt gibt es eine Reihe von
Anbieter welche Umbausätze zum Umbau von Drehscheiben anbieten.
In der Regel ist das immer ein Dekoder und z.T. auch darauf
abgestimmte Antriebseinheiten.
Die Dekoder werden in den gängigen digitalen Formaten
angesteuert, aber meistens kennt ein Dekoder nur ein Format,
evtl. mal zwei.
Dies bedeutet für den Modellbahner eine
Entscheidung, entweder er findet einen Umbausatz für sein
digitales Format oder er muß ein neues zusätzlich einsetzen.
In einem solchen Fall bedingt dies auch eine neu Zentrale zur
Verbindung mit dem PC und dem Steuerungsprogramm.
Anlagen- / Betriebs-
Situation
Desweiteren muß die Länge der Bühne in
Bezug auf die Loklängen beachtet werden.
Ist die Loklänge nur knapp kürzer als die Bühnenlänge, dann
ergeben sich erhöhte Anforderungen an das genaue Anhalten und
damit an die Genauigkeit der Lok sowie der Meldepunkte zum
Abbremsen bzw. Halten.
Die Signalisierung auf der Bühne ist auch immer wieder ein
Thema.
Da diese in den Bundesbahn / Reichsbahn Betriebswerken (BW) nicht
einheitlich als Standard etabliert war, hat der Modellbahner hier eine
große Freiheit.
Die Signalisierung benötigt aber auch eine entsprechende Anzahl
von Leitungen, sofern es sich um Lichtsignale handelt oder um
Servo Zuleitungen für mechan. Bewegungen (Gleissperren).
Ein weiterer Punkt ist die Beleuchtung und
evtl. auch noch der Sound.
Alles was auf der Bühne montiert und
elektrisch betrieben wird, benötigt eine elektrische Verbindung
über Schleifringe.
Die verschiedenen Hersteller von Umbausätzen bieten für die
obigen Anforderungen auch unterschiedliche Lösungen an.
Anforderungen + Komponentenauswahl
Umbausatzauswahl
(Stand 2018 / 2019)
Seit meiner Auswahl (s. unten) hat sich
auf dem Markt sehr viel ereignet.
Um für das eigene Projekt das optimale Paket zu finden, muß sich
ein jeder eine genaue Vorstellung verschaffen, was er alles
erreichen möchte.
Das gilt auch insbesondere für das Halten
der Loks auf der Bühne.
Meine seinerzeitige Auswahl (ca. 2008)
In diesem Projekt,
St. Margareten, habe ich
(noch zu Zeiten des Bestehens der Fa. Müt) den "Digirail
Umbausatz Drehscheibe" erworben.
-- Ob Hr. Stollner diesen Umbausatz noch
vertreibt / liefert muß der Leser bitte hinterfragen >>
www.digirail.de --
Dieser Umbausatz besteht aus einem
Selectrix Dekoder sowie einem eigenen Antrieb und einem
Schleifringsatz mit 10 Bahnen und einer Führung (Wälzlager) zur
Fixierung Grube und Bühne.
-- Die original Drehscheibe muß
komplett umgebaut werden und ist nach dem Umbau nicht wieder
zurück zu bauen -- Das gilt auch für viele andere Umbausätze --
Meine weiteren Ausführungen beziehen sich auf
den Umbau unter Einsatzes
dieses "Müt - Produkts".
-- Inhaltlich können evtl. auch Anregungen
entnommen und mit anderen Umbausätzen realisiert werden --
Funktionale Anforderungen an den Umbau
Der Umbau- und Integrations-
Prozeß verlief iterativ.
Ich möchte den Leser an diesem Prozeß teilhaben und zeige damit
auch die jeweils gewonnenen Erfahrungen auf.
Die original Drehscheibe rastet die Bühne bei
Erreichen des Zielgleises dort ein.
Dies möchte ich auch bei meiner umgebauten Drehscheibe als Funktion
haben, damit die Positionierung der Bühne "fest verankert" wird und somit
Entgleisungen hoffentlich nicht vorkommen.
Der "Digirail Umbausatz" sieht so etwas
nicht vor. Somit ist diese Funktion eigens, z.B. mittels eines Servos,
zu entwickeln.
Passend zur Betriebswerkgröße, als auch
der Epoche, habe ich mich für ein mechanisches Sperrsignal zur
Signalisierung von Bühnenauffahrt / Bühnenabfahrt entschieden. Auch diese Funktion ist eigens
zu entwickeln.
Alternativ lassen sich auch
Gleissperrsignale einsetzen. Um diese realitätsnah anzusteuern
(Signalisierung) bedarf es zusätzlicher Drähte / Schleifringe.
Andere Umbausätze bieten hier evtl. integrierte Prozessoren zur
Ansteuerung an.
Zur Erkennung der Fahrzeugposition auf der
Bühne kann bei mir keine Gleistrennung angewendet werden, da es
Loks gibt, bei denen sich auf einem Drehgestell min. eine Achse
mit Haftreifen
befindet und die somit dort erst einen verspäteten Schienenkontakt auslösen;
evtl. auch keinen.
Fährt eine solche Lok mit so einem Drehgestell voraus auf die
Bühne, werden die Meldungen (Bremsen, Halten) zu spät aktiviert.
Einige Modellbahner verwenden
Hall-Sensoren (ersatzweise auch Reedkontakte) und an den Loks Magnete zur Positionserkennung.
Dieser Lösungsweg funktioniert bei "2 Leiter Fahrern" sehr gut.
Für mich als "3 Leiter Fahrer" ist
dieser Weg
aber nicht einsetzbar.
Ich befürchte, daß die Loks mit den Magneten das digitale Signal
im Mittelleiter stören, denn Magnet und Mittelleiter wirken
elektrisch wie ein Generator.
-- Auf der gesamten Anlage würden
mehrere Loks mit den Magneten laufend fahren und damit ergibt
sich eine lange (Mittelleiter-) Leitung bei vielen Magneten. --
Um die "Eckpunkte" einer Lok erkennen zu können habe ich mich
für den Einsatz von IR - Transistoren entschieden.
(mehr dazu weiter unten)
Sicherheitskonzept
Bei einer Drehsscheibe besteht die
Problematik, daß die Bühne sich drehen kann, während die Lok
noch nicht komplett auf der Bühne steht.
Zum anderen darf sich die Bühne nicht drehen, solange die
Verriegelung der Bühne noch aktiv gesetzt ist.
Daraus folgt, daß es einer HW -
Überwachung bedarf, die auf den Antrieb / Dekoder einwirkt.
Im vorliegenden Umbausatz gibt es für
diese Situationen kein entsprechendes Konzept. Es ist ein
solches zu erarbeiten.
Ablauf der
Bühnenfahrt
einer Lok
Ausgangszustand :
Bühne ist frei
Auffahrt:
Die Lok befährt die Bühne. Dies wird durch
einen Phototransistor erkannt und über den Besetztmelder zur
Auswertung bereitgestellt.
Die Lok kann jetzt abgebremst werden.
Halt:
Die Lok erreicht die Bühnenmitte. Eine
Halteposition wird angezeigt, wenn der Mitte - Phototransistor
"gesperrt" ist (durch Lok abgedeckt)
UND beide End - Phototransistoren "leitend" sind
(nicht abgedeckt).
Dieser Zustand wird an den Besetztmelder übermittelt.
Die jeweiligen Zustände "Verriegelung" und
"Motordrehung" werden an den Besetztmelder übermittelt.
Die Lok kann jetzt gestoppt
werden. -- Ich verzichte bei dieser Methode bewußt darauf, daß
alle Loks exakt an der gleichen Stelle halten; was in der Praxis
wohl auch nicht der Fall war.
Bei kürzeren Loks läßt sich bei dem von mir eingesetzten
Programm TC* automatisch eine kleine "Positionskorrektur"
einbringen.
Bühnendrehung:
So das Abfahrtsgleis nicht direkt gegenüber vom
Auffahrtsgleis liegt, muß jetzt die Bühne gedreht werden.
Dies erfolgt in drei Schritten ..
- Entriegelung der Bühne
- Drehen der Bühne
- Verriegelung der Bühne
Diese
Vorgänge müssen entweder über die Zentrale oder ein Handgerät
manuell ausgeführt werden oder automatisch über eine
Steuerungssoftware (hier TC*).
Abfahrt:
Die Lok verläßt die Bühne. Dies wird von einem
der End - Phototransistoren erkannt.
Damit wird der Belegungszustand innerhalb des Steuerungszusatzes
aufgelöst und nachdem alle 3 Phototransistoren wieder "leitend"
sind die Bühne in den Ausgangszustand versetzt.
Diese Situation ist auch wieder am Besetztmelder ablesbar.
ACHTUNG
>> durch
die Umbauten verliert man ALLE
Garantieansprüche gegenüber dem Drehsscheibenlieferanten !!!
Beschreibung der elektrischen Umbaumaßnahmen
Auslegung der Elektronik -- Bühne
Gleisversorgung
Vom Booster ist eine Leitung (hier rot) direkt auf die Bühne zu
führen.
Die zweite, blaue Leitung, des Boosters wird zu einem z.B.
8i Besetztmelder geführt und von dort über einen Ausgang zur
Bühne (hier Mittelleiter).
-- Da es sich bei mir um einen 3 Leiter
Betrieb handelt, findet keine Potentialumpolung statt. --
Besetztmeldung
Die Erkennung der Belegung der Bühne erfolgt
über die Detektion des Gleis - Stromflusses im Bühnen - Stromkreis.
Bei Verwendung des z.B. 8i Besetztmelder kann auch die
Lokadresse ermittelt werden.
-- Im Gegensatz zu allen anderen
Schienenbereichen der Anlage kann hier auf die zusätzliche
Kontaktschiene (Meldeschiene) verzichtet werden, da sich auf der
Bühne nur Loks mit einem Motor als Verbraucher aufhalten; keine
Wagen. --
Positionserkennung
Wegen der oben skizzierten
Haftreifenproblematik und dem Problem mit den Magneten an den
Loks verfolge ich hier einen ganz anderen Ansatz.
Einsatz sowie Ausschluß von Haftung und sonstigen Ansprüchen
Die folgenden Darstellungen dienen zur Information, wie in
meinem Projekt spezielle Aufgabenstellungen gelöst wurden.
Diese Informationen und Arbeitsergebnisse sollen ausschließlich
private Modelleisenbahner in der Durchführung ihres Hobbies
unterstützen.
Die Schaltungen sind NUR für den Einsatz auf Modelleisenbahnen im
Niederspannungsbereich und für temperierte, trockene Wohnräume
ausgelegt.
Allerdings kann ich keinerlei Gewähr für die
Funktionsfähigkeit in allen Situationen und Einbauvarianten
übernehmen. Ferner kann ich auch keine Haftung übernehmen, die aus
der Verwendung / Einsatz der Ideen bzw. Arbeitsergebnisse
ableitbar sind. Analoges gilt für alle sonstigen möglichen
Ansprüche, die in direktem oder indirektem Zusammenhang mit dem
Betrieb stehen.
Der Nutzer dieser Informationen akzeptiert diesen Ausschluß und
trägt alleine das Risiko einer Verwendung auf seiner
Modelleisenbahn.
Eine Verwendung dieser Ideen bzw. von Arbeitsergebnissen, in
Gänze oder Teilen, ist für jegliche Art von kommerziellen Zwecken
nicht gestattet.
-- weitere
Informationen zur Nutzung von meinen Ideen findet der Leser
hier ---
---
mit der Nutzung werden diese
Regeln automatisch anerkannt ---
Es kommt ein, ins "Schwellenbett"
eingebauter, Photo-Transistor zum Einsatz der auf die
Wellenlängen abgestimmt ist, wie sie im Tageslicht und bei
normaler Raumbeleuchtung vorkommen.
Für einen Einsatz bei Dunkelheit kann man eine
"Infrarot-Komponente" bei der Auswahl mit berücksichtigen. Dann
benötigt man aber eine Sende-Diode mit großem Wirkkreis.
Damit ist der Transistor im Grundzustand
immer leitend. Überfährt eine Lok diesen Transistor, dann wird
dieser abgedeckt und der Phototransistor geht fließend in einen
Sperrzustand über; es erhöht sich je nach Lichtverhältnis der
Widerstand der Photostrecke.
Die Funktionsweise ist also gleich wie bei
einer Lichtschranke NUR das die Infrarot - LED durch das Tageslicht bzw.
normale Kunst-Beleuchtung ersetzt wird.
Der Phototransistor ist im
Mittelpunkt der Bohrung, unterhalb der Kupplung zu erkennen.
Auf der Bühne werden 3 Positionsbereiche
zur Steuerung benötigt.
Jeweils ein Bereich auf jeder Bühnenseite und ein Bereich in der
Bühnenmitte.
siehe kleine Bohrungen
im Mittelteil des Gleises
Auf den beiden Bühnenseiten wird die Auffahrt bzw. Abfahrt
überwacht. Diese Bereiche stellen einen Sicherheitsbereich dar.
Bei der Auffahrt wird die Erkennung auch zur Abbremsung der
Lokgeschwindigkeit, sofern notwendig, verwendet.
Die hierfür notwendigen Photo - Transistoren können als UND
Funktion in Reihe geschaltet werden. Dadurch wird hier nur eine
Positionsleitung benötigt.
Erkenntnisse aus der
Integration
Das schalten der Photo -
Transistoren in Reihe funktioniert bei ausreichender Beleuchtung
einwandfrei. Problematisch wurde es bei der Dämmerung, denn hier
addieren sich die Widerstände der Phototransistor - Strecken und
kommt jetzt bei einem Phototransistor noch eine Abdeckung hinzu
-- weitere Widerstandserhöhung --, dann ist die Bandbreite für
eine Auswertung, gegenüber nur einem Phototransistor sehr
eingeschränkt.
In Praxi mußte die
Raumbeleuchtung schon sehr früh eingeschaltet werden.
Ich entschloß mich deshalb die beiden Phototransistoren einzeln
auszuwerten.
Dazu benötigte ich aber eine
bisher belegte Leitung zur Bühne über die Schleifringe.
Die Entscheidung fiel zwangsläufig auf den Verzicht der
Rückmeldeleitung für den Verriegelungszustand.
Damit stand ich vor der Frage
wegen der fehlenden Rückmeldung auf die Verriegelung
gänzlich zu verzichten oder nicht.
Durch Beobachtung hatte ich zwischenzeitlich die Gewißheit
gewonnen, daß der Müt Umbausatz die Bühne fest genug am Gleis
positioniert, so daß eine Verriegelung nicht unbedingt notwendig
ist.
Aus Gründen des sicheren Betriebs baute ich die Verriegelung
wieder zurück.
Der Servo - Motor bedient jetzt nur noch das Bühnen -
Sperrsignal.
Auswertung der
Phototransistoren
Ursprünglich erfolgte die
Auswertung über einen Vergleicher (Comparator). Dies
funktionierte bei genügendem Licht auch einwandfrei.
Bei Dämmerung mußte jedoch sehr früh das Raumlicht eingeschaltet
werden.
Der Comparator hat einen festen Schwellwert, der durch den
inneren Aufbau bestimmt ist.
Dadurch können höhere Photowiderstände nicht mehr ausgewertet
werden.
Ich entwickelte ein separates
Modul (Typ) mit dem ich alle Phototransitoren auswerten kann.
Hierzu setze ich allerdings einen µ Processor ein, der laufend
das aktuelle Licht mit einer Abschottung vergleicht. Damit wird
die "Lichtgrenze" sehr weit in den "Dunkelbereich" verlagert.
(siehe
IR - Positionierung)
Die Positionserkennung in der Bühnenmitte
leitet das Halten ein.
Für alle Phototransistoren werden 3 Leitungen
zur Auswertung eingesetzt.
Die Spannungsversorgung der Photo -
Transistoren erfolgt über eine gemeinsame MINUS Leitung für die
Bühnenobjekte.
Verriegelung
In diesem Projekt wollte ich die mechan.
Bewegung der Verriegelung mittels eines Servos ausführen. Wegen
der Problematik mit den Phototransistoren, siehe weiter oben,
mußte ich aber in der vorgesehenen Weise darauf verzichten
-- für das DCC System gibt es Servos mit
integriertem Decoder, so daß diese über die Gleisversorgung
angesteuert werden können. Für das von mir eingesetzte Selectrix
System sind solche Servos auf dem Markt nicht vorhanden --
In der jetzt abgewandelten Form findet eine
Sperrung der Drehung der Bühne statt und zwar dann, wenn einer
der Phototransitoren am Bühnenende abgedeckt ist.
Der Bühnenmotor ist dann elektrisch von der Spannungsversorgung
getrennt.
Dies ist auch eine Art von Verriegelung.
Signalisierung
Zur Signalisierung stehen 3 Leitungen zur
Verfügung.
Es läßt sich damit ein Servo - Motor zum
Betrieb de Sperrsignals betreiben oder es können damit zwei Licht
- Sperrsignale betrieben werden.
Bei Einsatz des mechanischen Sperrsignals
erfolgt dessen Beleuchtung parallel mit der Beleuchtung des
Bühnenhauses.
meine Bühnen -
Signalisierung > Sperrsignal
3 Leitungen werden für den Servo - Motor benötigt,
die zu einem Servo - Decoder führen.
Der Servo - Motor steuert bei jetzt ausschließlich das mechanische
Sperrsignal auf der Bühne.
Sicherheit
Im Rahmen des Sicherheitskonzeptes wird
der Sperrzustand der Bühne, einer der Phototransitoren am Ende
ist abgedeckt, dem Besetztmelder zur Weiterleitung an die
Bahn - Steuerungssoftware gemeldet.
Zusätzlich wird für die Dauer der Abdeckung auch der Motor zum
Drehen der Bühne abgeschaltet.
HINWEIS
Auch ab einer bestimmten
Dunkelheit tritt bei den Phototransitoren der gleiche Zustand
ein, wie bei einer Abdeckung.
Damit ist die Nutzung der Drehscheibe dann auch gesperrt.
Da erkannt wird, ob es sich um
eine permanente Dunkelheit oder eine temporäre handelt, wird bei
einer permanenten ebenfalls dieser
Zustand über einen Besetztmelder an die Bahn - Steuerungssoftware gemeldet.
Beleuchtung auf der Bühne
Für die Beleuchtung auf der Bühne (z.B. Haus
und Sperrsignal)
wird
1 Leitungen benötigt.
Das Gegenpotential (MINUS) wird vom gemeinsamen "Bühnen
Minus"
genommen.
Gemeinsamer "Bühnen Minus"
Hierfür wird 1 Leitung eingesetzt.
Auslastung der Schleifringe
Wie bei der Addition der Leitungen zu erkennen
ist, sind jetzt alle Schleifringe belegt.
Blick unter die Bühne
während der Test und Aufbauarbeiten
- rechts der Servo mit der
Zahnstange zum Bewegen des Sperrsignals;
die Hebelübersetzung zur
Steuerung der Maststange für das Sperrsignal
-- das Sperrsignal wird gedreht, nicht dessen Scheibe --
-- das Zahnrad des Servos war zu diesem Zeitpunkt
abgezogen, damit die Zahstange
manuell bewegt werden konnte --
- oberhalb des Servos (wegen der
Farbgebung schlecht zu erkennen) der
µ Schalter zur Meldung der Zahnstangenposition.
-- der Schalter wird mechanisch über einen in der Zahnstange
montierten Stift
betrieben --
>> wird aber wegen der Phototransistor - Thematik nicht mehr
verwendet
- in der Gleismitte ist die
Verdrahtung der Außenschienen (rot) und des Mitteleiters
(blau) zu erkennen
- neben dem Mitteleiteranschluß
ist ein Phototransistor montiert (braun)
- die Lichtversorgung (Haus,
Sperrsignal) erfolgt über die gelben Leitungen
-- zu diesem Zeitpunkt sind die LEDs noch nicht installiert --
- mittels Steckkontakten werden
alle "angebotenen" Leitungen auf die Bühne übernommen. Das soll
auch während es Betriebs einen relativ einfachen Zugriff unter
die Bühne erlauben, ohne das die komplette Drehscheibe ausgebaut
werden muß
Auslegung der Elektronik --
außerhalb der Bühne
Besetztmelder
Die Erkennung der Bühnenbelegung durch
eine Lok erfolgt
über die Detektion des Gleis - Stromflusses im Bühnen - Stromkreis.
Deshalb wird der Mittelleiter elektrisch über einen Eingang /
Ausgang des Besetztmelders geführt.
Die von den Photo-Transistoren gemeldeten Informationen müssen
wegen des anderen Potentials mittels Optokoppler umgesetzt
werden.
An den Besetztmelder müssen alle Eingänge / Ausgänge mit dem
Gleispotential versorgt werden. Eine Potentialmischung ist z.T.
nicht möglich bzw. kann stören (nicht zu empfehlen).
Die Optokoppler schalten das Gleispotential über jeweils einen
Widerstand an den Besetztmelder, wenn der Photo-Transistor
gesperrt ist (Belegungszustand).
Störungseinkopplungen
Wegen des sehr hohen Meßwiderstands am
Eingang des µ Prozessors auf dem IR - Positionierung - Modul
müssen die Leitungen von den Phototransitoren geschirmt geführt
werden.
Der Schirm ist auf das Groundpotential (--) des Prozessors zu
legen
Die Gleise wirken mit ihrem digitalen Takt
als Sender und stören massiv ,die Leitungen; d.h. es entsteht ein
meßbarer Spannungsabfall an dem Meßwiderständen.
fehlende Drehscheibenzustände für
die Steuerung
Leider liefert der Müt - Dekoder kein Signal
"BÜHNE dreht".
Hier mußte ich zu einem "Trick" greifen.
Ich habe elektrisch parallel zu einer Wicklung des Motors einen
recht hochohmigen Stromkreis über einen Optokoppler gelegt.
Diese wenigen mA beeinflussen die Motor - Antriebs - Funktion in
keinster Weise, geben mir aber die Information "Motor läuft".
Der µ Processor wertet den Leitungszustand
aus und steuert den Besetztmelder. Damit steht die Information
dem Softwareprogramm zur Bahnsteuerung zur Verfügung.
Verlagerung der
Dekoder - Elektronik
-- siehe weiter unten --
Beschreibung der elektrischen Schaltungen
In diesem Projekt habe ich alle eigens für das
Projekt entworfenen Schaltungen und Platinen in dem Register
"Elektr.-Entw." (siehe linke Spalte) zusammengefaßt.
Bei Interesse an der Schaltung bzw. Platinen
LayOut, dort bitte nachschauen.
Beschreibung der mechanischen Umbaumaßnahmen
Demontage der bestehenden
Drehscheibe und Montage des neuen Antriebs
Der mechanische Grundumbau ist in einem
Dokument von der ehemaligen Fa. Müt beschrieben.
Das Dokument trägt die Überschrift "Drehscheibenumbau
Fleischmann Märklin H0 Drehscheibe.
-- Ob diese Beschreibung von Hr. Stollner ,
Digirail (www.digirail.de)
weiterhin ausgeliefert wird muß vom Leser hinterfragt werden --
Die weiteren, spezifischen Umbauten werden
in diesem Beitrag dargestellt.
Montage der zusätzlichen
Komponenten unter und auf der Bühne
mechan. Kopplung
: Servo und Sperrsignal ("Antrieb")
mittels Federstahldraht
sowie
Servo mit Verriegelungsstange und
Endschalter
>> zum Zeitpunkt der Aufnahme war
das Zahnrad nicht auf den Servo - Motor (Achse) aufgesteckt,
damit der Mechanismus über die Zahnstange leicht von Hand bewegt
werden konnte. <<
>> Der µ - Endschalter wird im entriegelten Zustand mittels der
Gewindestange geschlossen <<
>> Der Hebel (mechanische Kopplung) und der Hebel zum Drehen des
Sperrsignals sind angepaßte Servo - Arme (Kreuze). Diese wurden
deshalb verwendet, da sie gleichmäßige Lochentfernung zum
Mittelpunkt (Achse) besitzen und sich deshalb gut ein
Übersetzungsverhältnis herleiten läßt.
Der Hebel am Sperrsignal Antrieb beschreibt ein Kreisbahn bei
der Drehung, aus dieser ergibt sich der Kreisumfang (U = 2 *
3,14 * R). Da das Sperrsignal jeweils um 90 ° Grad gedreht
werden muß bedeutet dies eine 1/4 Umdrehung bzw. 1/4 des
Kreisumfangs.
Jetzt ist der Weg der Verriegelungsstange (Zahnradstange) vom
Zustand "entriegelt" bis "verriegelt" zu betrachten (messen).
Diese zwei Wegstrecken sind
nunmehr über den Hebel (Übersetzung) "abzugleichen".
<<
>> Der Hebel für die mechan. Kopplung ist mittels einer M 1,2 mm
Schraube, welche in ein Sackloch in der Zahnradstange
eingesteckt und verklebt ist, verbunden. <<
Sperrsignal
Das hier verwendete Sperrsignal wurde zum
Zeitpunkt des Umbaus als Bausatz von der Fa. Weinert erworben.
Aufgrund der hohen Bauform
(Mastlänge) wollte ich es soweit "demontierbar"
ausführen, daß man es auf die Bühne neben das Gleis legen kann
und somit bei Bauarbeiten nicht beschädigt.
Dies führte zu der Anforderung, daß der
Stab und damit das Signal aus einer drehbaren Aufnahme
herausnehmbar sein mußte.
Konstruktion
Steckrohr
Kugellager Muttern
aufgebohrte
Gewindestange
Sperrsignalmast
- im Bild von links nach rechts -
>> die aufgebohrte Gewindestange
ist mit dem Sperrsignalmast verklebt,
damit kann der Mast in die Mutter gedreht werden <<
>> zur reibungsfreien Drehung werden / wurden 2 Kugellager
verwendet;
eines wird in die Bodenplatte der Bühne von oben eingesteckt und
verklebt,
das andere von unten. <<
>> das Steckrohr gibt dem Signalmast Führung und Halt, während
die Mutter -
Gewindestangen - Kombination den Kraftschluß zum Drehen
herstellt <<
>> auf das untere Ende des Steckrohrs (unter der Bühne) wird der
modifizierte
Servoarm aufgesteckt und leicht verklebt <<
aufgebohrte
Gewindestange
Verbund : Gewindestange
-- Mast
Verbund : Steckrohr -- Mutter
unter
der Bühne : Zahnradstange
unter der Bühne : Steckrohr -- Servo - Arm
unter
der Bühne : mechan. Kopplung -- Servo - Arm (Hebelarm)
Sperrsignal
Das Sperrsignal wird mittels einer Mini - SMD
- LED beleuchtet.
Die LED ist in den Plastikwürfel (Signalbilder)
über eine Bohrung eingesteckt
und wird über bereits angelötete Lackdrähte durch den Mast mit
den elektr. Anschlüssen auf der Bühne verbunden.
Phototransitoren
In diesem Projekt werden die
Phototransistoren LPT80 eingesetzt.
Stecker Bühne <> Schleifringe
Die von den Schleifringen kommenden Drähte
werden solang ausgeführt, daß die Bühne von der Drehhalterung
abgenommen und so gehalten werden kann, daß man an die Stecker
kommt, um diese von der Bühnenseite trennen zu können.
Damit die Drähte leichtgängig durch das Drehrohr zur Bühne
gezogen werden können, müssen die Öffnungen am Rohr evtl.
erweitert werden.
Bühnenhausbeleuchtung
Das Bühnenhaus wird mittels einer Mini -
SMD - LED beleuchtet, welche unter dem Dach angebracht
(verklebt) ist.
Verlegung des
Drehscheibendekoders (Müt - Steuerung)
Im Orginalzustand des Umbausatzes ist der
Dekoder mechan. direkt neben dem Motor und den Schleifringen
unterhalb der Drehscheibe positioniert (angebracht).
Diese Lage hat den Nachteil, daß man zur
Programmierung an die Programmiertaste und DIP - Schalter nur
gelangt, wenn man sich unter die Anlagenplatte begibt.
Ferner ist bei einem Bauteileausfall die gesamte Platine nur
sehr schwer für einen Wechsel zu erreichen.
Diese Vorgehensweise paßt nicht in mein Anlagenkonzept.
Aus diesem Grund wird der Dekoder
demontiert und an einer zugänglichen Stelle montiert.
Dies hat zur Folge, daß anstelle des Dekoders Stecker zu
montieren sind, damit die Drehscheibe (Schleifringe + Motor) mit
dem Dekoder gekoppelt werden können.
Anstelle der Steuerung wird eine
"Steckerebene" eingebaut, so daß die Drehscheibe über abnehmbare
Kabel mit der "Umgebung" verbunden werden kann.
Ferner fand dort auch eine DC Stromversorgung Platz, welche die
Spannungsversorgung für die Beleuchtung des Signals als auch des
Wärterhauses übernimmt.
Stecker mit der gleichen Pin - Anzahl wurden jeweils als
Buchse bzw. Steckerstift montiert. Damit ist eine falsche
Zuordnung nicht möglich.
Einbau der Drehscheibe in die
Anlage
Im Originalzustand ist vorgesehen, daß die
Drehscheibe und die Halterung für Schleifringe / Motor / Dekoder
fest unterhalb mit der Anlagenplatte verbunden werden.
Diese Vorgehensweise paßt nicht in mein Anlagenkonzept.
In diesem Projekt wird die gesamte Einheit
so montiert, daß sie zu Service - Zwecken aus der Anlage
herausgehoben werden kann
Darstellung der durchgeführten Umbaumaßnahmen
In den folgenden Bildern kann der Leser das
"Umbauwerk" in Augenschein nehmen.
Montage von Bühne und Antrieb in der
Anlage
An "versenkbaren Bolzen" kann die gesamte Einheit in die
Anlagenplatte abgesenkt bzw. wieder herausgehoben werden.
Die Leitungen sind alle über "verpolungsichere" SUB - D Stecker
geführt und sind somit leicht zu verbinden bzw. zu trennen.
Alle Gleisanschlüsse sind so ausgeführt, daß sie stumpf
aneinander stoßen.
Dadurch sind keine besonderen Maßnahmen am Gleis bei einer
Montage / Demontage erforderlich.
Montage der elektrischen Komponenten
(außer Motor) am Anlagenrand
Alle Komponenten sind auf einer Multiplexplatte montiert und
über Stecker mit der Verkabelung verbunden.
Die Multiplexplatte läßt sich mit einem Handgriff aus der
Halterung nehmen.
Dadurch kann jegliche Servicearbeit im Sitzen an einem Werktisch
ausgeführt werden.
Hinweis:
Auch alle anderen Komponenten sind auf eigenen Multiplexplatten
montiert.
Die Platten lagern auf einer Winkelschiene auf, stoßen stumpf
aneinander, werden mittels eines Magnetstreifens gehalten und
sind nicht miteinander verbunden.
>> gelber Ausschnitt -- im folgenden vergrößert dargestellt
<<
rot umrahmt >> Müt -
Drehscheibensteuerung
blau umrahmt >> Eigenentwicklung :
Drehscheibensteuerung - Zusatz
grün umrahmt >> Müt - 8i Besetztmelder mit Vorsatz
(Eigenentwicklung)
Ergebnis aller
Bemühungen
