Gleisbildstellpult für die Modellbahn – Teil 2

Nachdem ich im ersten Teil einige grundlegende Gedanken formuliert habe, die mich zum Selbstbau eines Gleisbildstellpults geführt haben, möchte ich hier nun meinen Lösungsansatz beschreiben. Dieser befindet sich zwar noch im Fluss, ist in weiten Teilen aber schon festgeschrieben.

Digital oder Analog?

SONY DSCIch hatte für den linken Bahnhofskopf eigentlich eine Nachbildung eines mechanischen Stellwerks von H0fine vorgesehen. Die Stellhebel sehen gut aus, sie lassen sich leicht zusammenbauen und gut bedienen. Der Verdrahtungsaufwand ist bei dieser analogen Variante natürlich recht hoch. Bei 60 Weichenantrieben und ca. 30 Signalen ist aber meines Erachtens das Stellwerk nicht mehr wirklich praktikabel. Ich werde es anderweitig verbauen, z.B. an einem kleinen Nebenbahnhof und ggfs. um Signalhebel erweitern.

Da ich den Aufwand bei analoger Verdrahtung scheute, sah ich mich nach digitalen Alternativen um. Die Servoelektroniken von MBTronik können nämlich analog oder digital angesprochen werden. So probierte ich zuerst einmal die Weichen des linken Bahnhofkopfes mit der ECoS II zu stellen. Das funktioniert zwar reibungslos, aber wie schon im vorhergehenden Artikel geschrieben, empfinde ich das Display als zu klein und die Bedienung somit zu fummelig. Der Verdrahtungsaufwand ist dafür deutlich geringer. Es ist schon ein Unterschied, ob man alle Servoelektroniken an einer dedizierten DCC-Ringleitung anschließen kann oder zu jeder Platine zwei Litzen ziehen muss.

Die Entscheidung für digital ist daher relativ bald gefallen.

Analoges Stellpult & digitale Weichenantriebe

Die nächste Frage, die sich stellte war folgende: “Wie kann ich digitale Weichenantriebe mit einem analogen Stellpult ansprechen?”

Die Lösung fand ich wieder einmal bei Littfinski Datentechnik: KeyCommander

Der KeyCommander ist eine kleine Digitalzentrale, die zusammen mit dem Booster DB-2 und einem geeigneten Trafo das Digitalsignal für die Weichen- und Signaldecoder liefert.

Mit Hilfe von gewöhnlichen S88-Rückmeldemodulen werden die Signale der Drucktaster des Stellpults an den KeyCommander übertragen. Dieser wertet die “Rückmeldungen” aus und wandelt sie in Stellbefehle um. Wie das Ganze aussieht, kann man an dieser Übersicht erkennen. Die Rückmeldemodule werden hintereinander gehängt und bilden somit einen S88-Rückmeldebus. Durch die Position der Module im Rückmeldebus sind die Adresse der einzelnen Anschlüsse fest vorgegeben.

Somit ist unabhängig von einer bestehenden Digitalzentrale das digitale Stellen von Weichen und Signalen möglich. Fährt man analog auf der Bahn, kann man dennoch digital schalten.

Das Konzept von Littfinski sieht pro Weiche zwei Taster vor. Einer für Geradeaus und einer für Abzweig, meist auch als Grün- und Rotlage bezeichnet.

Ausleuchtung der Weichenstellung

Das Stellpult soll den aktuellen Zustand jeder einzelnen Weiche anzeigen. Dazu bieten sich hauptsächlich vier Alternativen an:

  • Rückmeldung direkt vom Weichenantrieb und Anschluss von LEDs im Stellpult
  • Rückmeldung über S88-Rückmeldemodule und Ausleuchtung über einen Gleisbildstellpult-Decoder
  • Auswertung des digitalen Stellbefehls und Ausleuchtung über einen Gleisbildstellpult-Decoder
  • Die Drucktaster  schalten nicht nur die Weichen, sondern auch Relais, die für die Ausleuchtung zuständig sind.

Ich habe mich für den Zwischenweg entschieden. Der Gleibildstellpult-Decoder lauscht auf der DCC-Ringleitung nach Stellbefehlen und leuchtet gemäß dieser das Stellpult aus. Dies ist keine echte Rückmeldung vom Antrieb, zeigt aber zumindest, ob der korrekte Stellbefehl abgesendet wurde.

Reduzierung der Menge an Drucktastern

Für jede Weiche im Stellpult müssen mit dem bisherigen Ansatz 2 Taster und zwei LEDs verbaut werden. Da das Stellpult nicht zu groß werden soll, habe ich mir zwei Möglichkeiten angesehen, die Menge an Tastern und evtl. LEDs zu verringern.

  • 2 Beleuchtete Taster rot/grün verwenden und dafür keine LEDs verbauen
  • 1 Taster verwenden und 2 LEDs rot/grün einbauen

Variante 1 kann man mit den beleuchteten Einbau-Drucktastern von Brawa erreichen. In diesen Tastern stecken kleine Birnchen, die die Tastenkappen beleuchten. Allerdings steht der finanzielle Aufwand in keinem Verhältnis zum erwarteten Nutzen, denn bei 120 Tastern allein für die Weichen werden rund 750 Euro nur für die Taster fällig.

Variante 2 ist durch den Einbau von LEDs etwas aufwendiger und verbraucht etwas mehr Platz, kostet aber deutlich weniger, als Variante 1. Aus diesem Grund möchte ich Variante 2 näher beleuchten.

Variante 2 – 1-Tasten-Bedienung von Weichen

Bei einem realen Stellwerk werden die Weichen mit zwei Tasten bedient. Einerseits gibt es pro Weiche einen Weichentaster WT, der die Weiche umstellt und jeweils einen Weichengruppentaster für Gerade WGT-G und einen für Abzweig WGT-A, der die Richtung bestimmt. Die beiden Weichengruppentaster sind dabei meist etwas abseits am Rand des Stellpults angeordnet. Somit kann man eine Weiche nur durch Drücken zweier Tasten verstellen. Ein versehentliches Schalten scheidet damit aus.

relais-platine-halbDiese Funktionalität ist mit einer einfachen Verkabelung nicht mehr abbildbar. Hier kommt nun Hr. Koehne von Modelltechnik Koehne ins Spiel. Ich wusste bereits, dass man mit einer enstprechenden Schaltung unter Zuhilfenahme von bistabilen Relais diese Funktionalität erreichen kann. Im Gespräch mit Hr. Koehne kristallisierte sich eine Lösung heraus. Aus einem Kundenauftrag hatte er noch einige Platinen übrig, die mit jeweils 8 bistabilen Relais und Dioden bestückt werden. Die Platinen werden dann zwischen den Tastern des Stellpults und den Eingängen der Rückmeldemodule eingebaut. Durch Drücken von WGT-A und WT bzw. WGT-G und WT stellt sich das angeschlossene bistabile Relais jeweils um.

Das bedeutet, dass je nach Stellung des bistabilen Relais entweder die Rot- oder Grünlage (Abzweig oder Geradeaus) am Rückmeldemodul belegt wird. Ein Vorteil, der sich damit auch noch ergibt: Da die Relais bistabil sind, haben sie auch nach einer Stromunterbrechung noch die selbe Stellung. D.h. es werden nach dem Einschalten die letzten Stellbefehle erneut über die Rückmeldemodule im Stellpult an den KeyCommander übergeben. Die Weichen werden, falls manuell verstellt, wieder die Lage versetzt, die sie zum Ende des letzten Betriebs hatten. Somit ist auch die Ausleuchtung wieder korrekt.

skizze-relaiskarte-keycomDie Skizze rechts soll den Aufbau verdeutlichen (die Abbildungen der drei Module von Littfinski Datentechnik sind der PDF-Dokumentation entnommen). Die Relaiskarte hat rechts und links jeweils 4 identische Anschlüsse. Von oben nach unten: WGT-A, UM-R, UM-L und WGT-G. WGT-A und WGT-G sind die Anschlüsse für die Weichengruppentasten für Abzweig und Geradeaus. UM-R und UM-L sind die Anschlüsse für den Umschalter des Relais. Die Platine könnte über UM-R und UM-L unterschiedliche Signale annehmen. In diesem Fall ist es aber nicht nötig. Daher werden UM-R und UM-L über einen Jumper kurz geschlossen. Somit liegt an beiden die Masse des Rückmeldemoduls an.

Wenn man nun die Taster WGT-G und WT5 gleichzeitig drückt, wird das Relais W5 die Masse, die an UM-L/UM-R anliegt mit dem grünen Ausgang des W5 verbinden. Das Rückmeldemodul bekommt also an Anschlußpaar 5 das Signal auf dem Kontakt g.

Drückt man hingegen die Taster WGT-A und WT5 gleichzeitig, so wird das Relais W5 die Masse mit dem roten Ausgang des W5 verbinden. Also wird das Rückmeldemodul an Anschlußpaar 5 das Signal auf dem Kontakt r annehmen.

Die Signale werden über das s88-Kabel an den KeyCommander übertragen und dort in ein DCC-Signal gewandelt, welches über den Booster DB-2 verstärkt an die Antriebe geschickt wird. Der angesprochene Antrieb schaltet somit in die gewünschte Stellung.

Da die Relais vier Abgriffe haben, kann man Zusatzfunktionen darüber steuern, z.B. die Ausleuchtung am Stellpult, was ich aber nicht vorhabe. Eine anderes nettes Feature ist gleichzeitig eine zweite Weiche zu schalten, z.B. bei Gleisverbindungen, da diese immer zusammen gestellt werden müssen. Ich habe 5 echte Gleisverbindungen, die mit zwei gegenüberliegenden Weichen gebildet werden. Ich werde also 5 Relais einsparen können, da diese Verbindungen immer zusammen zu stellen sind. Die Relais lassen sich gut gebrauchen, da ich auch vorhabe, Doppelkreuzungsweichen über eine modifizierte Version der beschriebenen Schaltung zu stellen.

 

 

Gleisbildstellpult für die Modellbahn – Teil 1

SONY DSCFür unsere Modellbahn soll ein Gleisbildstellpult gebaut werden. In Zeiten von Digitalsteuerungen mit Display oder direkt mit Hilfe des Computers, klingt ein Stellpult mit Tastern und LEDs irgendwie antiquiert. Auch würde man erwarten, dass ich als IT-Spezialist genau solch eine computergestützte Lösung bevorzugen würde.

Rein von der technischen Seite her betrachtet, interessiert mich die Steuerung per Computer durchaus. Allerdings sind die mir bekannten Programme nicht auf Touchbedienung ausgelegt. D.h. ein großer Monitor mit Touchfähigem Screen ist nur die halbe Miete, wenn die Bedienung des Programms auf die Maus ausgelegt ist. Ein anderer Punkt, der mich immens stört ist die Zeit, die vergeht, bis der PC gebootet ist. Es müsste schon ein moderner schneller Computer bei, mit SSD und ordentlich Leistung, der beim Booten möglichst wenig Zeit vertrödelt. Meines Erachtens ist übrigens auch die Bootzeit meiner ECoS II indiskutabel.

Der PC scheidet somit aus. Alternativ habe ich das Gleibild meiner Digitalzentrale ECoS II getestet. Das kleine Display der ECoS ist dafür irgendwie nicht wirklich geeignet. Die fummelige Bedienung sagt auch meinem Vater nicht zu. Außerdem könnte man die Weichen nur steuern, wenn die ECoS auch verwendet wird. Da wir die Bahn analog oder digital betreiben können, müsste man im Analogbetrieb trotzdem die ECoS hochfahren. Alles irgendwie nicht inutitiv.

Diese Punkte führen mich daher zum Bau eines Gleisbildstellpults. Zur Vorbereitung habe ich mir erstmal einige am Markt verfügbare Systeme angeschaut. Darunter auch

  • Uhlenbrock Track-Control
  • Modelltec s.e.s. Gleisbild
  • ModellTechnik Koehne GBS

Für den Bahnhof samt Betriebswerk müssen etwa 50 Weichaenantriebe und rund 30 Signale geschaltet werden. Hinzu kommen noch Stromlosabschnitte und Entkuppler.

Geht man mit diesen Rahmenbedingungen an die Sache heran, erkennt man sofort, dass das reine Stellpult mit vorgefertigten Bausteinen von Uhlenbrock oder Modelltec zwischen 1.600 und 3.000 Euro liegen wird. Selbst bei Modelltechnik Koehne fallen etwa 1.100 Euro an, wenn man die Modulbausätze verwendet, die trotz Handarbeit einen sauberen Aufbau ermöglichen.

Prinzipiell haben alle drei oben genannten Systeme ihren Reiz. Von Modelltec habe ich mir das Einsteigerset bestellt und evaluiert. Ich gebe zu, es macht Laune und man möchte loslegen und das Gesamte Stellpult zusammenstecken. Allerdings habe ich auch einige negative Punkte feststellen müssen. Der Zusammenbau ist zwar leicht verständlich, aber doch auch etwas fummelig. Hat man alles beisammen, ist das Stellpult allerdings recht stabil. In meinem Set waren drei Weichenplatinen, die leider nicht in die Abdeckungen passten, weil die Taster auf den Platinen weiter auseinander standen, als es die Löcher in der Abdeckung vorsahen. Die Taster kann man leider auch nicht leicht anders positionieren, da sie schon maximal eng stehen, aber eben nicht eng genug. Die Abdeckungen werden – zumindest im Einsteigerset – durch eine Folie zusammengehalten, damit sie im Karton ein Gleisbild ergeben. Die Folie muss man abziehen, was unschöne Kleberückstände auf dem KUnsstoff zurückließ. Die Putzerei zog sich dementsprechend einen Nachmittag hin. Leider fehlten auch einige Verbindungelemente, so dass ich das gesamte Pult des Einsteigersets nicht zusammenbauen konnte.

Preislich liegt schon der linke Bahnhofskopf bei rund 800 Euro (nur für die Gleissymbole, Weichen- und Signalplatinen). Der rechte Bahnhofskopf samt Schattenbahnhof dürfte sich ebenfalls in diesem Preisbereich bewegen.

Als nächster Kandidat kam von Uhlenbrock das Track-Control in Frage. Mir war klar, dass ich dafür eine Intellibox hätte anschaffen müssen, die rein für die Steuerung der Weichen und Signale zusändig wäre. Das System macht einen überaus professionellen Endruck, was mit einem minimalen Verdrahtungsaufwand einhergeht. Allerdings kostet allein eine Weichenplatine schon ca. 20 Euro. Zusmamen mit den anderen Bausteinen, Abdeckungen, Folien und einer Intellibox dürften problemlos 4.000 Euro fällig werden, wenn man auch noch die Fahrwege ausleuchten möchte.

SONY DSCAlso nahm ich Kontakt mit Herrn Koehne von Modelltechnik Koehne auf und ließ mich beraten. Anstelle seines Modulsystems, was ich recht spannend finde, weil es den Selbstbau unterstützt, sind wir aber im Gespräch auf eine andere Lösung gekommen. Diese wird im nächsten Teil dieser Artikelserie genauer beschrieben.

Bell B50 Dumper – Baubericht Teil 4

In Teil 4 meines Berichts werde ich zeigen, wie die Achsen des Fumotec Dumpers ihren Platz gefunden haben.

Hinterachsen

Die Gewinde der Dämpfer müssen etwas gekürzt werden und können dann mit den Achsen verbunden werden. Als nächstes folgen die Achspendel und die Rahmenverstärkung. Zu guter letzt werden die Achsabstützungen eingebaut.

Vorderachse

Die Vorderachse wird einfach in den Rahmen geschraubt. Mehr ist hier nicht zu tun.

Bell B50 Dumper – Baubericht Teil 3

Nach langer Zeit geht es hier nun weiter mit meinem kleinen Baubericht. Die vollständige Version ist übrigens die Baubeschreibung, die jedem Bell B50 Dumper von Fumotec beiliegt.

Im nächsten Schritt habe ich mich um das Mittelgelenk gekümmert, welches später Voder- und Hinterwagen miteinander verbinden wird und neben der Verschränkung der beiden Teile auch das Lenken zulasse wird.

Bell B50 Dumper – Baubericht Teil 2

Ich gehe bei der Dokumentation der Montage nicht unbedingt chronologisch vor, deshalb beschreibe ich hier im zweiten Teil den Aufbau der Hydraulikpumpe.

Die Pumpeneinheit ist mit wenigen Handgriffen montiert. Eine zentrale Halteplatte aus Aluminium nimmt Motor und Pumpe auf. Die Kraft wird vom Motor über einen Zahnriemen auf die Pumpe übertragen.

Im nächsten Schritt habe ich den Ventilblock inkl. Servos und Schläuchen gebaut. Hier gilt, dass man die Verschraubungen am Ventilblock mit Dichtungsfluid vornimmt, um später keine Überraschungen in Form von Hydrauliköl im Modell vorzufinden.

Bell B50 Dumper – Baubericht Teil 1

Im ersten Teil des Bauberichts zeige ich den Zusammenbau einer Achse des Dumpers. Jedes Rad des Dumpers wird über einen eigenen Motor angetrieben, der seine Kraft über ein Getriebe mit einer Übersetzung von 100:1 auf die Radnabe überträgt.

In den Achsen geht es recht eng zu und man sollte gewissenhaft die Einbauten vornehmen, damit man später die Achshälften ohne Platzprobleme zusammenstecken kann. Weiterhin habe ich dafür gesorgt, dass die Motoren um 90 Grad versetzt eingebaut sind. Dies gewährleistet, dass die Motoranschlüsse den maximal möglichen Abstand zueinander haben.

Hitachi Zaxis 870 – Baubericht Teil 14

Weiter gehts mit den Details am Bagger. In letzter Zeit habe ich mich intensiv mit Rapid Prototyping und 3D Druck beschäftigt. Entstanden sind Scaleteile für den Zaxis 870 und 470 von Vario Earthmovers/Fumotec, die zwischenzeitlich bei Vario schon geordert werden können.

Es sind mehrere Sets entstanden. Beschreiben werde ich hier die Teile für den Zaxis 870. Zuerst einmal ein paar Produktbilder, so wie ich sie im 3D Konstruktionsprogramm erstellt habe.

Das erste Bild zeigt die Motorraumtüren. Bis jetzt hatte ich ein gelasertes Stahlteil verwendet. Die neuen Teile sehen da nun deutlich besser aus. Sie werden ohne von außen sichtbare Schrauben besfestigt. Die 4 Zapfen je Teil sorgen dafür, dass man sie in die vorher gebohrten 3mm Löcher saugend einsetzen kann. Die nächsten beiden Fotos zeigen die neuen und alten Teile.

Das zweite Bild zeigt ein Set aus mehreren kleinen Ausstattungsteilen, wie Luftfilter, Auspuff, Ösen und ein Abluftgitter, welches im Oberwagen eingebaut wird. Für dieses Gitter habe ich eine Öffnung gefräst, in die es von innen eingesetzt werden kann. Auf den Fotos sieht man noch den Prototypen aus ABS Kunststoff, der nicht weiß, sondern glasig ist, aber leider recht brüchig.

Das dritte Bild in der obersten Galerie zeigt den Kabinenschutz. Originalfotos habe ich noch keine zur Hand, da ich auf die Lieferung der fertigen Teile warte. Das vierte und letzte Bild zeigt schließlich die neuen Geländer und Handläufe. Ich habe an meinem Bagger aktuell Prototypen verbaut, die noch nicht ganz dem Endprodukt entsprechen. Im folgenden ein paar Fotos. Man sieht auf den Fotos auch noch die zu kleinen Luftfilter (ebenfalls Prototypen).

Neben der Gestaltung neuer Scaleteile wollte ich auch noch das Führerhaus vorbereiten. Nun schneidet man üblicherweise GFK mit einem Dremel oder ähnlichem aus und bearbeitet dann die Kanten, bis sie sauber sind. Man benötigt dafür eine ruhige Hand, Geduld und auch etwas Erfahrung, damit es gut aussieht. Ganz zu schweigen von dem Staub, der mit einer Trennscheibe entsteht. Deshalb habe ich auch das Führerhaus gefräst. Da entsteht nämlich nur wenig Staub, sondern eher Späne. Nachdem das GFK-Teil sauber eingespannt war, konte mit dem Fräsen begonnen werden. Das Endergebnis kann sich sehen lassen. Es sind kaum Nacharbeiten notwendig gewesen. Das Führerhaus kann nun lackiert werden.

Zum Abschluß noch einige Fotos vom Innenleben des Baggers.

Hitachi Zaxis 870 – Baubericht Teil 13

Gestern kam ich nach mehreren Wochen Pause wieder einmal dazu, am Bagger weiter zu arbeiten. Diesmal sollten einige Scaleteile vorbereitet werden. Dabei handelt es sich um Lüftungsgitter und den Laufsteg.

Insgesamt werden 3 Lüftungsgitter am Oberwagen verbaut. Das kleinere Gitter habe ich mit 2mm Löchern auf den Ecken versehen, um es mit Modellschrauben am GFK befestigen zu können. Die eigentlich vorgesehene Variante es zu kleben, schien mir weniger glücklich, da das GFK des Oberwagens an der Stelle nicht besonders plan ist und wir hier von einem gelasterten Stahlteil sprechen, was sich wohl kaum der Form des GFK anpassen dürfte. :-) Hier nun zwei Fotos des kleinen Gitters.

Das Teil habe ich später dann noch weiß grundiert und werde es am nächsten Bautag montieren.

Weiter ging es mit den beiden großen Gittern, ebenfalls gelaserte Stahlteile. Sie sind schon an den Ecken gebohrt und mussten montiert werden. Zuvor habe ich jedoch die Bereiche aus der GFK-Haube ausgeschnitten, um ungehinderte Sicht durch die Gitter nach Innen zu haben. Danach wurde die Teile grundiert und probeweise an ihre neue Position gelegt. Mit Klammern fixiert konnten leicht die Befestigungslöcher gebohrt werden.

Schlussendlich habe ich noch den Laufsteg begonnen, der in einer Art Sandwichbauweise entstanden ist. Die beiden Alu-Rahmen werden miteinander verklebt. Danach kann man das Gitter für die Aussparungen zurecht schneiden und einkleben.