Bilder und Historie
Der Anfang in den 50ern und 60ern
1955 hat es mit einem Gleisoval, einem kleinen blauen 16VA-Trafo, der TM800 (BR 80) und drei kleinen Güterwagen angefangen - und das ohne mich! Zu Geburtstagen und Weihnachten kamen langsam Schienen, Weichen und weitere Fahrzeuge dazu. Dann reifte der Plan, eine solide Anlage zu bauen, die aber aus Platzgründen nur in den Ferien in Betrieb genommen wurde. Aus dem Gedächtnis gezeichnet. Die Anlage war auf einem hölzernen Bettrahmen 200 x 100 cm aufgebaut. Der linke Teil mit dem Halbkreis war auf einen abklappbaren Brett montiert, damit die Anlage hochkant zwischen Schrank und Wand untergebracht werden konnte. Mit sechs Signalen war es eine Herausforderung, alle vier Züge gleichzeitig in Bewegung zu halten. Leider habe ich nur zwei Fotos von damals. Die zugrunde liegende Struktur - ein Oval kombiniert mit einer Acht - findet sich in allen meinen späteren Anlagen wieder. Schon damals gab es eigene Kreationen unseres Vaters, wie den Schwarzwald-Bauernhof, den Bahnhof Meiningen und die Frachthalle im Güterbahnhof.
2005 bestand die Anlage noch aus zwei Platten a 130 x 100 cm.
2006 ist links die dritte Platte mit 130 x 100 cm dazugekommen, mit Bergbahnhof und Bergstrecke.
2007 ist der Schattenbahnhof dazugekommen, und die Bergstrecke des Anbaus ist einem Betriebshof mit Bekohlungs- und Tankanlage gewichen.
Der Schattenbahnhof besteht aus zwei Gleisen, die je drei Züge hintereinander aufnehmen können. Eine trickreiche Steuerung mit Hilfe von Schaltgleisen und Hilfskontakten der Signale sorgt für einen automatischen Betrieb. Wird ein Zug aus dem Schattenbahnhof abgerufen, so rücken die verbleibenden Züge nach, und über die Einfahrts-Weiche wird ein anderer Zug "eingefangen".
Alle Bauwerke des neuen linken Teils sind eigene Kreationen, auch die Bekohlungs- und Tankanlage. Wer sieht die zwei Überraschungs-Eier? Grau ...
Im März 2008 ...
... habe ich eine neue Lok bekommen, ein Sonder-Modell der Baureihe 58, auch bekannt als Kalter Hund.
2010 wurde der Modellbahn-Bus (MBB) installiert ...
Es hat sich viel getan - allerdings unter der Anlage. Alle Weichen, Signale, Entkuppler, Abstellgleise und Schaltgleise werden jetzt über ein selbstentwickeltes Bussystem bedient. Die Tasten- und Schaltgleis-Betätigungen werden parallel in ein 21 x 8 Bit breites Schieberegister eingelesen, seriell über eine Leitung in ein zweites Schieberegister verschoben, und dort wieder parallel ausgegeben. Dieses zweite Schieberegister besteht aus 21 Modulen a 8 Bit, die unter der Anlage verteilt montiert sind, nahe bei den zu steuernden Weichen und Signalen. Dadurch konnten die dicken blauen Leitungsbündel entfernt und durch ein dünnes Flachbandkabel ersetzt werden, das einmal rund um die Anlage verläuft. Auch der Schattenbahnhof wird über diesen Bus gesteuert. Dieses Prinzip kommt ohne Adressierung aus, also keine Programmierung, keine Mäuseklaviere.
Links das Eingabe-Modul, es liest 8 Bit parallel ein und gibt sie seriell auf den Bus. In der Mitte das Ausgabe-Modul, es speichert 8 Bit der seriellen Daten und gibt sie parallel über Photo-MOS-Relais aus, um Weichen und Signale anzusteuern. Rechts ein modifiziertes Ausgabe-Modul, bei dem die Photo-MOS-Relais durch Drahtbrücken ersetzt sind. Es liefert Logik-Signale, die mit anderen verknüpft werden, um bestimmte Schaltvorgänge auszulösen.
Der große Plan für 2023
Seit langem plane ich einen Neuaufbau der Anlage. Der hinten angebaute Schattenbahnhof ist zu klein. Alle Bahnhofsgleise sollen mindestens 130cm lang werden, um realistischere Zugzusammenstellungen zu erlauben. Die derzeit verwendeten Steigungen sollen von 3/6/9mm pro 18cm Gleis auf 1/2/3mm pro 9cm Gleis geändert werden, um sanftere und gleichzeitig schnellere Höhenwechsel zu erreichen. Außerdem sollen kleinere Konstruktionsfehler behoben werden. Die Versorgung von Fahrstrom, Licht und Magnetartikeln soll vollständig getrennt werden, einschliesslich der Rückleitung, um gegenseitige Beeinflussung zu vermeiden. Das jetzige Gestell aus Vierkantholz mit Spanplatten soll durch ein offenes Rahmengestell ersetzt werden. Und so soll sie einmal aussehen:
Breite 402 cm, Tiefe 125cm. Der Schattenbahnhof bekommt 4 Gleise a zwei Züge, hinten zwischen den Weichen-Harfen zu sehen. Seine Integration in die Anlage erlaubt großzügigere Gleisführungen und längere Bahnhofsgleise.
Impressionen vom Baubeginn, September 2022
Am Anfang war der Baumarkt ...
Stillleben mit Schraubzwingen in der Werkstatt. Es ist gar nicht so einfach, Holzstücke exakt zueinander auszurichten, zu verleimen und zu verschrauben.
Erste Zwischenergebnisse, Oktober 2022
Für Arbeiten hinten muss die Anlage vorgezogen werden, daher ist sie auf Rollen gelagert. Der Fußboden ist alles andere als eben, deshalb ist jedes Segment an allen vier Ecken in der Höhe verstellbar. Die drei Segmente werden in Höhe und Position exakt ausgerichtet und mit Passtiften und Maschinenschrauben verbunden.
Und hier das fertige Gestell. Es ist sehr stabil, dabei leicht, und kann am Stück vorgezogen werden.
Infrastruktur, Dezember 2022
Für Arbeiten unter der Anlage hat jedes Segment zwei LED-Leisten an den Trägern bekommen. Sie werden von einem eigenen Netzteil versorgt, damit sie unabhängig von der Anlage sind, und können je Segment geschaltet werden.
Das Bedienpult trägt drei Fahrtrafos und zehn Stellpulte. Der vierte Trafo im Hintergrund liefert die Spannung für die Beleuchtung, sie ist bei 16V viel zu hell. Die Sperrholzplatte rechts daneben trägt auf ihrer Unterseite die zentrale Steuerung. Zum Verdrahten wird die Platte heruntergeklappt, so dass sie von vorne zugänglich ist. Hier werden die Tastendrucke der Stellpulte, die Stellungen der Signale und die Impulse von Schaltgleisen ausgewertet, dazu dienen einige UND-Verknüpfungen, die an der Unterkante der Platte zu sehen sind. Über den seriellen Bus wird dann die entsprechende Aktion ausgelöst, z.B. ein auf grün stehendes Signal wieder auf rot gestellt.
Die Verteiler für die verschiedenen Stromkreise sind an den Wangen montiert und werden über ausreichend starke Leitungen gespeist. Es sind, je Segment, der Fahrstrom (rot) und sein Rückleiter (schwarz), der Lichtstrom (gelb) und sein Rückleiter (braun), sowie der Spulenstrom (grün). Dessen Rückleiter läuft durch die MBB-Module zum zentralen Massepunkt.
Die Ansteuerung der Weichen, Signale und Entkuppler erfolgt über die Ausgabe-Module des MBB. Dort, wo Signalstellungen oder Schaltgleise abgefragt werden müssen, sind Eingabe-Module montiert. Eine siebenadrige Flachbandleitung verbindet alle Module mit denen der zentralen Steurung.
Erste Gleisbauarbeiten, Januar/Februar 2023
Gleisträger und Stützen werden zugeschnitten und mit der Schieblehre auf 1/10 mm genau montiert, damit Höhen und Steigungen exakt eingehalten werden. An den Segment-Übergängen muss der Überhang der Gleisträger über die Stützen berücksichtigt werden, hier kommt der Strahlensatz zur Anwendung.
Alle Weichen und Signale werden umgerüstet auf getrennte Versorgung für Licht (gelbe Leitung) und Spulen (grüne Leitung).
Bei Lichtsignalen wird nur der Mast oben montiert, der Antrieb kommt unter die Gleisträger. Bei Flügelsignalen kann der Mast nicht vom Antrieb getrennt werden, da die Flügel über ein Gestänge bewegt werden. Daher werden sie versenkt montiert, sodass der Antriebs-Kasten von oben nicht sichtbar ist.
Für Bahnhofsgleise werden Bremsmodule eingesetzt, um eine langsame Durchfahrt und sanftes Abbremsen zu erzielen. Das Modul mit Buchsen und Steckern versorgt das Haltegleis H und das Bremsgleis B1 direkt davor, beide werden vom Signal gesteuert. Das Modul mit Lüsterklemme versorgt die davor liegenden Bremsstrecken, hier B4, B3 und B2. Die Module variieren, je nach Steigung des Gleises.
Testfahrten mit dem neuen TSO-Express. Hinten der Anstieg zum Bergbahnhof, davor die vier Gleise des Schattenbahnhofs mit ihren Einfahrts-Signalen, davor die Durchfahrts-Gerade, und davor die drei diagonalen Gleise des Hauptbahnhofs.
Die abnehmbare Verkleidung des Schattenbahnhofs wird aus Leisten und Hartpappe vorgefertigt und auf die Einfahrtsgleise aufgesetzt.
Abschluss des rechten Anlagenteils, März/April 2023
Gleis 5 hat ein Steigung von 2mm/90mm, daher benötigt Signal 5 nur ein Diodenpaar für langsame Durchfahrt und ein zweites zum Abbremsen vor dem Haltegleis.
Für schaltbare Abstellgleise kommen modifizierte Fernschalter zum Einsatz. Sie enthalten einen Öffner und einen Schließer, die intern zu einem Wechsler verschaltet sind. Diese Verbindung wird aufgetrennt. Der Schließer schaltet den Fahrstrom für das Abstellgleis ein oder aus, der Öffner steuert über eine kleine Transistor-Schaltung die LEDs im Eigenbau-Signalkopf. Zwei rote und zwei gelbe 1,8mm LEDs sind darin auf einer 1x1cm Platine untergebracht.
Auch die Sperrholz-Platten für Straßen, Gebäude und Landschaft werden sorgfältig geplant und eingebaut.
Damit ist der rechte Anlagenteil vorerst abgeschlossen, und die Detail-Planung für den mittleren Teil beginnt. Hier sind einige harte Nüsse zu knacken, es wird also dauern. Und es gibt ja noch ein Leben außerhalb des Kellers.
Bergstrecke des mittleren Teils, August 2023
Sie enthält zwei Streckensignale, S9 links und S8 rechts. Dazwischen liegen zwei Weichen. Die linke führt zum zweigleisigen Bergbahnhof, die rechte zur großen Brückendiagonalen. Bevor diese gebaut werden können, muss der Schattenbahnhof installiert werden, der teilweise darunter liegt.
Halte- und Bremsgleise von Signal 8 sind je 18cm lang und haben 1mm/90mm Steigung. Zum Abbremsen bei rotem Signal werden zwei Paare antiparalleler Dioden verwendet. Sie sind auf einer kleinen Leiterplatte montiert, die auf die Hilfskontakt-Buchsen des Signal aufgesteckt ist. Die beiden Gleisstücke unter den Wagen haben 2mm/90mm Steigung. Auf dem rechten Anlagenteil ist die Steigung 3mm/90mm.
Das Stück mit den beiden Weichen ist eben, hat also keine Steigung. Das Bremsgleis von Signal 9 (ganz links) ist 18cm lang und hat 3mm/90mm Steigung. Das Haltegleis besteht aus zwei 9cm-Gleisen, das linke hat 2mm/90mm und das rechte 1mm/90mm Steigung. Um diese Steigungen zu erreichen, besteht der Unterbau aus zwei 4mm Sperrholzplatten, die mit Pappe passender Stärke und Leim in die benötigte Form gebracht wurden. Wegen der höheren Steigung reicht hier ein Diodenpaar zum Abbremsen.
Schattenbahnhof und Innengerade, September 2023
Was nach dem einfachen Verlegen gerader Gleise aussieht, hat es in sich, oder besser unter sich. Die vier Gleise des Schattenbahnhofs enthalten je ein Signal, ein Haltegleis, ein Bremsgleis sowie ein Schaltgleis. Die Signalstellung wird am Hilfskontakt über den Modellbahnbus abgefragt. Die Ankunft eines Zuges am Signal wird über das Schaltgleis abgefragt. Wenn das Einfahrtssignal (auf dem rechten Teil der Anlage) auf Fahrt/Grün steht und das Schaltgleis von der einfahrenden Lok betätigt wird, dann wird das Einfahrtssignal auf Halt/Rot und die Einfahrtsweiche auf Vorbeifahrt gestellt. Damit dies sicher funktioniert, haben die Signale des Schattenbahnhofs eine RC-Verzögerung von etwa 400ms, die auf die Hilfskontakt-Buchsen aufgesteckt ist. Diese Zeit reicht aus, um Signal und Weiche sicher zu schalten.
Wie funktioniert ein Schaltgleis? In der Mitte des Gleises ist ein Kunststoff-Hebel, der vom Stromabnehmer einer Lok oder eines Wagens in die eine oder andere Richtung bewegt wird. Er ist Teil einer Art Nockenwelle, die je nach Fahrtrichtung eine von zwei Kontaktzungen bewegt und so eine der beiden Buchsen an Masse legt. Die UND-Verknüpfung mit dem Massepegel des auf Fahrt/Grün stehenden Signals stellt sicher, dass nur der Stromabnehmer der Lok eine Aktion auslöst, nicht aber die der nachfolgenden Wagen. Außerdem verhindert sie Dauerbetätigung und damit Durchbrennen der Spule, falls ein Fahrzeug mit Stromabnehmer auf dem Schaltgleis stehen bleibt.
Brückenbau, Oktober 2023
Die Gleishöhen sind als Höhen der Schienenoberkanten definiert, bezogen auf die Oberkanten der Rahmen. Da die Brücke diagonal verläuft, befinden sich dort, wo sie abgestützt werden muss, keine Rahmenhölzer darunter. Daher wird mit exakt vermessenen Hölzern ein künstlicher Bezugspunkt direkt unter den Brückengleisen erzeugt. Die Höhen werden dann mit Holzklötzchen genau eingestellt und mit der Schieblehre überprüft.
Hauptbahnhof, Güterbahnhof und Brückendiagonale, November 2023
Der Lichttrafo wurde durch einen Eigenbau ersetzt, da der ursprünglich vorgesehene Märklin-Trafo nur 2A liefern kann, aber etwa 4A benötigt werden.
Die Flügel-Signale 2 und 4 wurden wie üblich versenkt montiert und soweit möglich am Arbeitstisch vorbereitet.
Die diagonal verlaufenden Gleise des Hauptbahnhofs wurden an der Kante zwischen rechtem und mittlerem Anlagenteil durchgesägt. Um die unten verlaufenden Mittelleiter zu stabilisieren, wurden Pappstücken zugeschnitten und eingeklebt. Die Gleise von Hauptbahnhof und Güterbahnhof sind nun vollständig und vorne zusammengeführt. Nach links wird es dann weitergehen zum Außenkreis, zum Betriebshof sowie diagonal zur hinteren Innengeraden.
Bergbahnhof hinterer Teil, Dezember 2023
Der Gleisträger für den hinteren Teil des Bergbahnhofs wird exakt zugeschnitten, damit er zu den bereits montierten Gleisträgern passt und genau an der Kante des mittleren Anlagenteils endet. Die Gleise werden zur Schalldämmung auf die aufgeklebten Korkstreifen gelegt. Da unter diesem Bauteil die vier Gleise des Schattenbahnhofs sowie die innere Durchfahrtsgerade verlaufen, müssen das Bremsmodul für Gleis 11, das Diodenmodul für Gleis 10 und die Leitungen oberirdisch verlegt werden. Das Signal 11 ist nur halb versenkt, da es nicht unter den Gleisträger hinausragen darf. Es wird später verkleidet. Auch die Gleise werden erst später gesägt und verschraubt, wenn das Gegenstück auf dem linken Anlagenteil verlegt ist.
Damit ist der mittlere Anlagenteil fertig. Das Bahnhofsgebäude, eine Kreation unseres Vaters, ist in einem ähnlich Zustand wie die "große Bahn". Da sind doch größere Investitionen von Zeit und Geld nötig ... später.
Februar - März 2024 - Baubeginn am linken Teil der Anlage
Nach dem Baustopp im Winter - draußen zu kalt zum Sägen, im Keller zu kalt zum Schrauben - wurde das Holz für den linken Anlagenteil zugeschnitten. Dann wird wieder von hinten nach vorne gearbeitet. Zuerst werden die Gleisstützen an den vordefinierten Stellen montiert und ihre Höhen mit der Schieblehre auf 0,1mm genau eingestellt. Dann werden die Gleisträger darauf montiert und die Gleise probehalber verlegt, um zu prüfen, ob alles passt. Speziell die Längen der Gleise des Schattenbahnhofs müssen exakt abgestimmt sein, damit sie an den Weichen zusammengeführt werden können. Excel lässt grüßen. Auf die Gleisträger wird Kork zur Schalldämmung geklebt. Signale, Weichen und Leitungen werden soweit möglich am Arbeitstisch montiert und vorverdrahtet, und schließlich werden die Gleise exakt verlegt und verschraubt und die Verdrahtung fertiggestellt.
Hinten verläuft die Bergstrecke der Außengeraden, davor die vier Gleise des Schattenbahnhofs mit der Ausfahrt nach links, und davor die hintere Innengerade. Diese enthält zwei Weichen, die rechte für die Diagonale zu Haupt- und Güterbahnhof, die linke zur Auffahrt zum Bergbahnhof. Links kommen alle Gleise zusammen und führen nach vorne, wo es dann in einem Bogen ebenfalls zu Haupt- und Güterbahnhof weitergehen wird.
April - Mai 2024 - Bahnbetriebshof
Da der Bergbahnhof diagonal über dem Betriebshof verläuft, muss dieser zuerst aufgebaut werden. Die Sperrholzplatten werden gebohrt und mit Kork beklebt. Dann werden modifizierte Fernschalter als Gleissperrsignale unten montiert und mit den Signalköpfen und geschalteten Gleisstücken vorverdrahtet. Erst dann werden die Platten montiert und fertig verdrahtet. Wie schon auf dem rechten Teil der Anlage sind die Signalköpfe Eigenbau, mit je zwei roten und zwei weißen 1,8mm LEDs auf einer 1cm² Platine und einer Transistorschaltung, die auf den Signalantrieb aufgesteckt ist.
Juni - Juli 2024 - Linker Teil fertiggestellt
Am vorderen Ende des Bergbahnhofs müssen zwei Gleisträger verleimt werden, da dazwischen kein Auflagepunkt vorhanden ist. Einer ist aus 8mm Sperrholz, der andere aus 2 x 4mm Sperrholz, weil hier die Steigung von 3/90 auf 2/90 wechselt. Daran wird das Signal 10 versenkt montiert, dessen Bremsmodul und das Diodenmodul für Gleis 11 darunter. Die Verdrahtung wird wieder soweit möglich am Arbeitstisch vorbereitet.
Auch die Gleisträger des Bergbahnhofs sind teilweise aus 4mm Sperrholz, um die notwendige Durchfahrtshöhe zu erreichen. Hier wird von oben mit 8mm Sperrholz verstärkt, das später vom Bahnsteig verdeckt wird.
Zu guter letzt werden die Gleise des Bahnbetriebshofs fertiggestellt. Drei der Prellböcke sind beleuchtet, die anderen beiden verschwinden in einem Lokschuppen.
Damit ist der Aufbau der Gleise und Elektrik abgeschlossen - weit vor Stuttgart 21!
August 2024 Testbetrieb
Ein antiker 16VA-Trafo versorgt jetzt die Spulen von Weichen, Signalen und Entkupplern, damit sie die Fahrspannung nicht mehr beeinflussen können.
Inzwischen wurden die meisten Lokomotiven und Wagen gereinigt, geölt und, wo nötig, repariert. Der Schattenbahnhof ist mit acht Zügen voll belegt, drei weitere sind auf Testfahrt. Die Tests haben schon zahlreiche größere und kleinere Korrekturen nach sich gezogen und sind immer noch in vollem Gange.
September 2024 - Ein großes Problem
Die drei Anlagenteile werden von je einem 30VA-Trafo mit Fahrstrom versorgt. Beim Wechseln eines Fahrzeugs mit Stromabnehmer, Lok oder beleuchteter Wagen, von einem auf den anderen Teil werden zwei Fahrstromkreise kurzzeitig kurzgeschlossen - soweit kein Problem. Nun liegen aber die Haltebereiche der Züge vor den Signalen alle auf zwei Anlagenteilen, und je nach Position der Stromabnehmer der Wagen werden die Stromkreise durch die stehenden Züge dauerhaft kurzgeschlossen. Da ich viele Wagen mit Beleuchtung und Stromabnehmern habe, ist das de facto der Normalzustand. Und das ist ein Problem! Ich kann im Notfall nicht schnell einen Anlagenteil stromlos machen, sondern muss immer alle drei Trafos auf Null stellen. Und schlimmer, zum Wechsel der Fahrtrichtung muss ein Trafo 24V statt der normalen 8-16V Fahrspannung liefern. Wenn aber zwei oder alle drei Stromkreise kurzgeschlossen sind, arbeitet ein Trafo gegen einen oder zwei andere, und die 24V werden gar nicht erreicht, damit ist kein Wechsel der Fahrtrichtung möglich.
Was tun? Ich könnte die Haltebereiche der Züge so umbauen, dass jeder nur von einem der Stromkreise bedient wird. Oder ich teile die Gleise in die drei Bereiche Außenkreis, Innenkreis und Schattenbahnhof auf, mit je einem Trafo. Beides erfordert größere Umbauten an der Infrastruktur und an den Gleisen.
Daher wird eine dritte Variante getestet: ein einziger Trafo liefert den Fahrstrom für die ganze Anlage, dazu müssen nur zwei kleine Steckerchen umgesteckt werden. Aber nichts ist umsonst. Bei etwa 13V fahren alle Züge in vernünftigem Tempo, und da kann ein 30VA-Trafo 2,3A liefern (auch wenn auf dem Typenschild "max. 2A" steht). Allerdings nehmen die vielen beleuchteten Wagen schon 1,47A auf, mit zwei fahrenden Zügen sind es schon 2,7A, und wenn gerade noch ein dritter Zug im Schattenbahnhof vorrückt, sind es 3,3A. Vermutlich geht das kurzzeitig, aber schön ist es nicht, und da Energiesparen sowieso angesagt ist, komme ich zum nächsten Thema:
Wagenbeleuchtungen
Mai 2025: Alle Zwischenstände mit Glühbirnen und alten LEDs wurden gelöscht, die Wagen sind jetzt auf hocheffiziente SMD-LEDs und indirekte Beleuchtung umgerüstet. Details weiter unten.
Aus der frühen H0-Zeit gibt es Schlusslichter zum Aufstecken auf die Wagen-Puffer: Deren 0,8W-Birnchen sind so hell, dass ich sie mit einem 100 Ohm Vorwiderstand versehen habe, damit nehmen sie etwa 33mA an 13V auf, vier davon sind im Einsatz. Eine 3mm-LED käme mit 5mA aus, braucht aber einen Brückengleichrichter, und wie passt der in dieses kleine Gehäuse? Das erste Bild zeigt v.l.n.r. das Gehäuse, die Halterung, die Original-Birne, einen entkernten Sockel und den Brückengleichrichter mit LED. Das Gehäuse wurde innen mit Alu-Folie zur Reflektion ausgekleidet. Das zweite Bild zeigt die zusammengebaute "LED-Birne", das dritte den Stromabnehmer, der an die Radachsen geklemmt ist, und die Zuleitung mit dem Vorwiderstand. Bilder 4 und 5 vergleichen die LED-Variante (links) mit dem Original (rechts), mit und ohne Deckenlicht. Damit werden 110mA eingespart.
November 2024 - Geschwindigkeits-Abgleich
Die Loks haben bei gleicher Fahrspannung zum Teil sehr unterschiedliche Geschwindigkeiten, was für einen ansprechenden Betrieb nicht brauchbar ist. Daher wird eine Fahrspannung gewählt, bei der die langsamsten Loks vernünftig fahren, etwa 13V. Die Loks, die damit zu schnell fahren, werden durch Einbau von antiparallelen Dioden abgebremst. Da die räumlichen Gegebenheiten, die Anzahl der benötigten Dioden und auch die Original-Verschaltungen unterschiedlich sind, braucht jede Lok ihre eigene Lösung.
Die grüne E41 braucht drei Paar Dioden, die auf einer kleinen Platine eingelötet wurden. Ihre blaue Schwester braucht nur zwei Paar, hier kommen SMD-Dioden zum Einsatz, die auf ein kleines Pappstück geklebt und einfach zwischen zwei vorhanden Muffen geschraubt wurden. Diese gibt es aber nur in Bausatz-Modellen. Für die Dampfloks BR24 und BR38 müssen die Dioden zwischen Rotor und Stator eingebaut werden, weil am Rotor die Fahrspannung vom Schleifer aufliegt und nur die Motorspannung reduziert werden darf, nicht die Spannung für das Licht und das Umschaltrelais. Wegen beengtem Raum kommen auch hier SMD-Dioden zum Einsatz.
November 2024 - Optimierung der Bremsstrecken
Für die Ein- oder Durchfahrt des Bahnhofs soll die Geschwindigkeit stufenweise reduziert werden. Außerdem muss die Lok bei rotem Signal sicher auf dem Haltegleis zum Stehen kommen - einige Loks haben einen sehr langen Bremsweg. Auch die Anfahrt aus dem Stand soll sanft erfolgen. Dazu wird, je nach Steigung oder Gefälle des Bahnhofsgleises, mit Dioden die Fahrspannung reduziert.
Der einfachste Fall ist ein steigendes Bahnhofsgleis, wo die Züge ohnehin etwas langsamer fahren. Am Anfang des Gleises liegt ein kurzes Gleisstück B3, 9-18cm, dessen Fahrspannung mit einem Paar antiparalleler Dioden um etwa 0,7V reduziert wird. Es folgt ein langer Gleisabschnitt B2, ebenfalls mit einem Paar Dioden. Diese Trennung wird benötigt, weil viele Personenwagen beleuchtet sind und dafür einen Schleifer haben. Würde dieser Schleifer beim Übergang von der vollen auf die reduzierte Fahrspannung beide kurzschließen, bekäme die Lok kurzzeitig wieder die volle Fahrspannung und würde beschleunigen. Unmittelbar vor dem Haltegleis liegt ein weiteres Gleisstück B1, das über zwei Diodenpaare versorgt wird, es bremst bei rotem Signal die Lok soweit ab, dass sie sicher auf dem Haltegleis H zum Stehen kommt. Bei grünem Signal bekommt es die Spannung vom davorliegenden Gleis. Wenn der Zug steht und das Signal auf grün wechselt, wird mit der vollen Spannung angefahren, hier nutzen wir die Trägheit der Fahrzeuge.
Ein ebenes Gleis beginnt mit einem kurzen Gleisstück B4 mit einem Diodenpaar, gefolgt von einem weiteren kurzen Gleisstück B3 mit zwei Diodenpaaren. Dann kommt der lange Gleisabschnitt B2 mit ebenfalls zwei Diodenpaaren, dann das letzte Bremsgleisstück B1 mit drei Diodenpaaren. Zum sanften Anfahren kommt hier ein Diodenpaar für das Haltegleis H zum Einsatz.
Ein fallendes Gleis hat eine weitere Stufe am Anfang, also erst ein DP an B5, dann zwei DP an B4, dann drei DP an B3, danach das lange Gleisstück B2 mit drei DP, und zum Schluss das letzte B1 mit vier DP. Sanft angefahren wird mit zwei DP am Haltegleis H.
Da alle Bahnhofsgleise zwei Segmente der Anlage belegen, müssen die beiden Gleis-Hälften unterschiedlich versorgt werden. Der Teil mit dem Signal, dem Haltegleis H und den Bremsgleisen B1 und B2 wird von einem Bremsmodul mit Einlöt-Buchsen versorgt, um die Verbindungen leicht lösen zu können, falls das Signal ausgebaut werden muss. Der andere Teil wird von einem fest verdrahteten Diodenmodul versorgt. Die Bilder zeigen Bremsmodul und Diodenmodul für ein fallendes Bahnhofsgleis. Das Diodenmodul bedient B5 mit einem DP, B4 mit zwei DP und B3 mit 3 DP. Das Bremsmodul versorgt die lange Bremsstrecke B2, das letzte Bremsstück B1 und das Haltegleis. Am Anschluss H ist eine kleine Platine mit zwei DP zum sanften Anfahren aufgesteckt.
Eine Ausnahme macht der Bergbahnhof. Das eine Gleis beginnt hinten mit einem ebenen Teil, fällt in der Mitte mit -1/90 und am Ende mit -2/90 ab. Beim zweiten Gleis ist es umgekehrt, es steigt erst mit +2/90, dann mit +1/90, und ist danach eben. Dafür waren individuell angepasste Bremsstrecken erforderlich, sechsteilig für das fallende und vierteilig für das steigende Gleis.
Januar 2025 - Tests, LEGO-Bahn und nochmal Wagenbeleuchtungen
Bislang immer noch Testbetrieb und Fehlerbehebung, sowie vier Wochen intensiver Arbeit an der LEGO-Bahn unserer Jungs, die jetzt bei unseren Nachbarn wieder im Einsatz ist.
Durch Anregungen aus dem "Stummiforum" habe ich eine neue Variante der Wagenbeleuchtung ausprobiert - mit großem Erfolg. Ich habe mir einen fünf Meter langen LED-Streifen besorgt, der enthält 300 sehr effiziente SMD-LEDs in Dreiergruppen, jede Gruppe mit einem Vorwiderstand, der für 12V Gleichspannung ausgelegt ist. Der Streifen kann zwischen den Dreiergruppen, die 5cm lang sind, durchgeschnitten werden. Um diese LEDs an Wechselspannung betreiben zu können, ersetze ich den Vorwiderstand durch eine Drahtbrücke und verbinde zwei solche Dreiergruppen verpolt, also Plus an Minus und Minus an Plus. Damit sind zweimal drei LEDS antiparallel geschaltet. Ein Ende kommt an Masse, das andere über einen Vorwiderstand an die Fahrspannung.
Der eigentliche Clou kommt aber jetzt: dieser Streifen wird unter dem Wagendach mit den LEDS nach oben eingebaut. Dazu wird im Dach des Wagens ein diffuser Reflektor benötigt, der den gesammten Innenraum ausleuchtet. Und dieser Reflektor besteht aus - einfachem weißem Papier. Am Beispiel eines Württemberger Blechwagens wird der Erfolg sichtbar, links der Wagen mit 12 nach oben strahlenden LEDs und 6mA Stromaufnahme, rechts der bisherige mit 8 nach unten strahlenden LEDs und 53mA Stromaufnahme.
Angespornt von diesem Ergebnis habe ich mir als nächstes die Wagen der Königlich Bayerischen Staatsbahnen vorgenommen, die bisher mit je zwei Glühbirnen 75mA pro Wagen aufnehmen. Da ihr Innenraum nur 18cm lang ist, passen nur sechs LED rein, die mit 3mA auskommen. Auch hier links die neue, rechts die alte Beleuchtung. 12mA statt 300mA für den ganzen Zug!
Auch die vier D-Zug-Wagen der DB wurden entsprechend umgebaut und nehmen jetzt 3mA statt 57mA für die Innenbeleuchtung auf. Nur der letzte mit den Schlusslichtern braucht 43mA, die roten 3mm-LEDs sind halt ziemlich alt und ineffizient.
Zuletzt wurden noch die fünf beleuchteten Kunststoff-Wagen der Königlich Württembergischen Staatseisenbahnen umgerüstet, jeweils 3mA statt über 40mA.
Damit ist die Stromaufnahme ohne fahrende Züge auf unter 0,3A gesunken. Diese können weiter verringert werden durch effizientere 3mm-LEDs und den Ersatz der letzten verbliebenen Glühbirne in dem gedeckten Güterwagen. Mal sehen ...
Februar - März 2025 - Sorgenkinder
Die Fahrtests fördern immer neue Überraschungen zu Tage. Lokomotiven, Wagen, Schienen, Weichen, Signale, alles scheint aufgrund des teils hohen Alters höchst sensibel zu sein. Hier zwei Beispiele:
An einer Doppelkreuzungsweiche ist eine der vier Weichenzungen nicht an den Anschlag gegangen, wodurch ein leichter Wagen dort aus den Schienen gesprungen ist. Die beiden Magnetspulen bewegen ein flaches Eisenblech nach links oder rechts. Ein daran befestigtes Blech mit einem schrägen Schlitz bewegt einen birnenförmigen Blechrahmen senkrecht zu dem Eisenblech. Dieser betätigt die gekreuzten weißen Blechstreifen, an deren Enden Federdrähte sitzen, die die Weichenzungen bewegen. Der Federdraht der fraglichen Zunge musste etwas zurechtgebogen werden, ohne aber die Bewegung der gegenüber liegenden Zunge zu beeinträchtigen.
Das 8mm Ausgleichgleis 5208 wird an den Doppelkreuzungen benötigt, um für die schräg verlaufende Strecke das 180mm Gleis-Raster wieder herzustellen. Es hat aber keine echten Profilschienen, sondern ein flaches Blech, das an den Enden hochgebogen ist und so Schienenstücke simuliert. Diese passen meistens in der Höhe und/oder der Position nicht zu den angrenzenden Schienen, was zu Sprüngen der Fahrzeuge und lauten Fahrgeräuschen führt. Ich schneide diese hochgebogenen Teile ab und ersetze sie durch exakt zugeschnittene echte Schienenstücke, die in die Verbindungslaschen der Nachbargleise eingesetzt werden. Sie lassen sich genau ausrichten und sorgen für einen ruhigen Betrieb. Drei davon sind schon umgebaut, weitere folgen.
Mai 2025 - nochmal Wagenbeleuchtung
Die größten verbliebenen Verbraucher sind jetzt die Schlussleuchten des D-Zug-Wagens und des gedeckten Güterwagens. Ihre Glühbirnchen nehmen bei 13V Fahrspannung 40mA bzw. 50mA auf, koppeln aber nur einen Bruchteil der Lichtleistung in die Kunststoff-Lichtleiter ein.
Die Original-Beleuchtung des D-Zug-Wagens ist unter dem Dach fixiert, die Leuchtstäbe führen das Licht an die rot gefärbten Enden, die hinten aus dem Wagenkasten herausschauen. Ein Zwischenstand mit zwei 3mm-LEDs älteren Baujahrs reduziert die Stromaufnahme auf etwa 30mA. Für die neue Lösung werden die 3mm-LEDs nur noch als Leuchtkörper verwendet. Ihre Anschluss-Drähte werden gekappt und die Unterseite wird plan geschliffen. Dann werden sie mit einem klaren Kleber auf zwei hocheffiziente SMD-LEDs aufgeklebt. Diese liefern mit 0,5mA ausreichend Licht. Da sie antiparallel geschaltet sind, leuchtet jede LED nur bei einer Halbwelle, daher wird der Vorwiderstand für 1mA ausgelegt. Das Ergebnis kann sich sehen lassen.
Im gedeckten Güterwagen ist die 1,2W-Glühbirne an einer Messing-Leiste so montiert, dass sie zwischen den Leuchtkörpern oben ganz am Wagenende sitzt. Die Folgen: die Rückwand des Wagens ist bereits nach außen gebogen, und ein Steg unter dem Wagendach direkt über der Glühbirne ist deutlich verformt. Von der LED-Rolle wird ein Stück mit zwei LEDs abgeschnitten, die in Serie geschaltet sind. Mit zwei Drahtbrücken wird daraus eine antiparellele Schaltung, die mit einem Stückchen Pappe und Teppich-Klebeband direkt an den Leuchtkörpern fixiert wird. Hier reichen sogar 0,5mA aus.
Dann wurde noch die überdimensionierte Beleuchtung der Württemberger Blechwagen von 12 auf 6 LEDs je Wagen reduziert. Damit ist die Stromaufnahme der Wagenbeleuchtung von anfangs 1,47A auf jetzt 74mA gesenkt worden. Viel Arbeit, aber spannend, und hat sich gelohnt.
Mai bis Juli 2025 - Lichtspiele
Angespornt vom Ergebnis der Wagenbeleuchtungen habe ich experimentiert, um ähnliches mit den Häusern zu erreichen. Allerdings ist hier die Situation völlig anders. Jedes Haus benötigt eine eigene Lösung, mechanisch, Anzahl der LEDs und Stromstärke. Da die Häuser ja schon aufgebaut sind und oft eine Bodenplatte haben, muss durch diese hindurch installiert werden, eine Art minimal-invasive Chirurgie. Die Bausatz-Häuser sind innen mit schwarzer Pappe ausgekleidet, damit die Wände, Dächer und Ritzen nicht leuchten. Für die indirekte Beleuchtung mit LEDs müssen zumindest die größeren schwarzen Flächen mit weißem Papier beklebt werden.
Für das Reihenhaus mit dem versetzten Teil links wurde ein Rahmen aus Pappe angefertigt, auf den ein Streifen mit drei LEDs geklebt wurde. Ein zweiter Streifen wurde etwas vesetzt angebracht und antiparallel zum ersten verschaltet. Ein 1kOhm Widerstand lässt 4mA fließen. Die Original-Glühbirne hat knapp 40mA gebraucht, war von außen deutlich zu sehen, und hat den versetzten Teil des Hauses gar nicht ausgeleuchtet.
Viel einfacher erschien die Eigenbau-Frachthalle: zwei Streifen mit je 2 LEDs unters Dach, nach unten leuchtend, fertig. Aber das wäre ja zu einfach gewesen. Um die Flächen außerhalb der Halle auszuleuchten, wurden vier Neon-Röhren imitiert. Träger ist ein Stück Teppich-Klebeband, auf dem die LEDs und die Seitenwände aus Pappe aufgeklebt sind. Darauf ist ein 1mm dicker strukturierter Kunststoff geklebt, um das Licht der LEDs etwas zu streuen. Die Stirnseiten der Halle haben Peitschenleuchten bekommen, gebaut aus Pappe, Skizzierpapier, Aderendhülsen, und verkleidet mit weißem Papier und Wasserfarben. Unter dem Dach wurde ein Verteiler installiert, der die unterschiedlichen Vorwiderstände enthält. Stromaufnahme zusammen 5,8mA.
