Modelleisenbahn

Hier findet ihr ein paar nette Bastelanleitungen für Modellbahnelektronik. Der Fahrregler wurde schon mal erfolgreich nachgebaut - und er funzt!

Der Fahrregler mit ultra Langsamfahrschaltung

Vernünftige Fahrregler sind eine Sache für sich. Insbesondere wenn man langsam anfahren möchte, dann wird es schwierig. Außerdem ist es lästig, immer den Transformator irgendwo hinstellen zu müssen. Dann dreht der Knopf sich nicht vernünftig oder man muss erst halb aufdrehen, damit der Zug dann mit einem Sprung losfährt. Ist alles nicht wirklich überzeugend. Da hilft es nur, etwas maßgeschneidertes zu basteln.

 

Die Anforderungen sind klar

  • Vorwärts / Rückwärts Fahrt ohne umschalten zu müssen
  • Handlicher Regler, der auch mit einer Hand bedient werden kann, wenn man unter der Anlage liegt
  • Sanftes Anfahren ohne Kompromisse
  • Echte Nullstellung ohne Ruckeln

Nach einigen Fehlversuchen hat sich der folgende Fahrregler als optimal erwiesen. Er besteht aus einem einfachen Klasse-B Gegentaktverstärker, der durch eine ausgeklügelte Anfahrhilfe erweitert wurde. Als optimale Anfahrhilfe hat sich eine 50 Hz Halbwellenansteuerung erwiesen, die in den Eingangskreis des Reglers eingespeist wird. 100 Hz wären auch leicht möglich, funktionieren aber nicht so gut. 

Zunächst braucht man einen Transformator, der 2 x 12V oder so zur Verfügung stellt. Bei Conrad Elektronik kann man da jede Menge an Trafos finden. Kostenpunkt : 20-30 Euro, je nach Leistung. Ich habe einen mit 3 Abgriffen gewählt. So kann man sich zwischen 2 x 10V oder 2 x 12V oder 2 x 14V entscheiden. Die 2 x 12V werden gebraucht, damit man den Vorwärts-Rückwärtsregler ohne Umschalten bauen kann -> sprich man braucht eine positive und eine negative Versorgung.

 

Der Fahrregler
Der Fahrregler

Der Regler bietet folgende Eigenschaften / Funktionen:

  • Anzeige der Stromversorgung +12V / -12V
  • Anzeige der Fahrtrichtung (nützlich um den Kontakt der Lok zu prüfen)
  • Kurzschlussschutz durch einfache Halogenlampe (wenn die leuchtet, ist was faul ;-)
  • Wechselstromeinkopplung (50Hz Halbwellen)
  • Regelpoti kann in alte Filmdose eingebaut werden
  • Stromversorgung für die Lichtschranken

Eine einfache Experimentierplatine (rote Kreuze sind Unterbrechungen, die mit einem 3mm Bohrer gefräst werden) kann verwendet werden, um die Schaltung elegant aufzubauen :

Die Platine auf Lochrasterplatte
Die Platine auf Lochrasterplatte
So kann sie aussehen
So kann sie aussehen

Hier die Anfahrhilfe auf dem Oszilloskop:

In eine alte Filmdose ist der Regelknopf verbaut. So kann man den überall hin mitnehmen und mit einer Hand bedienen. Ein alter Einschubkasten vom Schrott nimmt die Platinen der Eisenbahnanlage auf (da ist noch Platz für weitere Regler). Im Hintergrund ist der Transformator zu erkennen.


Gleisbesetztanzeige mit Lichtschranke

Damit man immer weiß, wo gerade ein Zug steht, braucht man eine vernünftige Besetztanzeige. Dazu kommen verschiedene Verfahren in Frage:

  • Schalterstellung merken
  • Wechselstrom durch den Motor der Lock schicken, um die Lok zu erkennen, ohne dass sie fährt
  • Lichtschranken

Das Verfahren mit den Schaltern funktioniert so lange man davon ausgeht, dass die Lok auch wirklich angekommen ist. Schalter aus = besetzt, Schalter an = frei. Die Methode hat sich nicht wirklich bewährt :-(

Man könnte natürlich das abschaltbare Gleis mit einer Wechselspannung beschalten. Wenn da eine Lok steht, fließt ein Strom, den man zur Anzeige bringen könnte. Da der Wechselstrom nicht zum Fahren geeignet ist, bleibt der Zug auch stehen. Nachteil ist hierbei die Tatsache, dass die Anzeige nur funktioniert, wenn die Lok auch Kontakt hat. Ist dem nicht so, erscheint das Gleis frei und schon rummst es ... ist also auch nicht so prall.

 

Bleibt die optische Lösung mit einer Lichtschranke. Sie funktioniert immer und zeigt auch zuverlässig an, wie viele Wagen gerade vorbeigefahren sind ... ganz nebenbei kann man so mitbekommen, ob der Zug noch komplett ist.

 

Zur Technik der Lichtschranke

Eine denkbar einfache Schaltung hat sich inzwischen bewährt. Die Bauteile hierfür sind für wenig Geld z.B. bei Conrad Elektronik zu haben. Der Fototransistor kostet so ca. 1 Euro , die IR Diode schlappe 36 Cent... das kann man doch mal investieren. Wenn dann noch ein Wald und Wiesen Transistor irgendwo auszuschlachten ist und eine alte Platine zur Verfügung steht, hat man eine Lichtschranke zum Preis von weniger als 2 Euro schnell zusammen.

Damit man die Lichtschranke möglichst geschickt in die Anlage integrieren kann, bietet sich ein Aufbau an, die IR Diode und den Fototransistor auf der einen Platinenseite anzuordnen und die anderen Komponenten auf der anderen Seite. So kann man die Lichtschranke einfach durch 2 Löcher in der Grundplatte von unten stecken und festschrauben.

Die Fototransistoren haben leider ein komplett durchsichtiges Gehäuse. Daher fangen sie das ganze Umgebungslicht ein, was dann natürlich zur Fehlfunktion der Lichtschranke führen kann. 

Hier hat es sich bewährt, kleine schwarze Plastikröhrchen aufzukleben, die ursprünglich mal als Isolationsröhrchen für Leistungstransistoren gedient hatten. Schiebt man dann in das recht große Schraubenloch des Isolierröhrchens noch die Isolation einer Ader vom NYM3x1,5 Kabel, dann hat man eine perfekte Abdunkelung des Fototransistors mit einem sehr dünnen Lichtkanal.

Jetzt noch von hinten etwas schwarze Abtönfarbe drauf, fertig ist die Lichtschranke. Zu Testzwecken ist in den folgenden Bildern de Leuchtdiode auf die Platine montiert. Später sitzt die natürlich im Fahrpult.

Für die 2. Auflage der Lichtschranken wurden die Plastikröhrchen durch M3 Muttern mit eingedrehtem Messingrohr ersetzt. Das funktioniert auch recht gut.

Hier noch die Datenblätter der IR Diode und vom Fototransistor:

Download
IR Receiver
153470-da-01-ml-IR-Receiver_LPT80A_de-en
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Download
IR Emitter
153679-da-01-en-IR-Ermitter_Side_IRL80A.
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Die Schaltpulte

Zum Aufbau der Fahrpulte hat sich bewährt, einen Rahmen aus Sperrholz zu zimmern und eine Plexiglasscheibe aus dem Baumarkt oben aufzusetzen. Hinter der Plexiglasscheibe befindet sich ein Ausdruck vom Computer mit dem Gleisbild.

Schaltpult Aufsicht
Schaltpult Aufsicht

Damit beim Bohren der Löcher alles glatt geht, empfiehlt es sich, den Gleisplan mit einer 2. Holzplatte und einigen Schraubzwingen gegen die Plexiglasscheibe zu drücken. Dann mit zunächst dünnen Bohrern und später dem richtigen Durchmesser die Frontplatte bohren und mit dem Holzrahmen verschrauben.

Zur Beleuchtung sind 2 kleine Glühlampen hinter der Blende verbaut, die mit dem Wechselstrom der Weichen versorgt werden.

Und so kann es dann aussehen ... hier der Schattenbahnhof: