Günstige und effektive Innenbeleuchtung mit LED Streifen

Beleuchter Zug in Nächternhausen

Artikel aktualisiert am 16.05.2021

Liste der verwendeten Materialien
Silberleitlackz.B. von Busch
Messingbuchsenvon Peter Horn
Werkzeug für MessingbuchsenPeter Horn
2 Widerstände, 1 Diode, 1 Kondensator pro WagenReichelt, Conrad usw.
LED StripesGibt es sehr günstig als Meterware – (Beispiel)

Wie kann man eine effektive Innenbeleuchtung herstellen – noch dazu günstig? Diese Frage höre ich häufig unter Modellbahnkollegen und in Foren. Die Antwort ist einfach: Mit handelsüblichen LED Stripes!

Aber ganz so einfach geht es dann doch nicht – deshalb hilft vielleicht dieser Beitrag. Zunächst mal etwas

Grundsätzliches

Eine Innenbeleuchtung sollte mehrere Anforderungen erfüllen:

  • Die Beleuchung sollte flackerfrei funktionieren
  • Der Einbau sollte einfach zu bewerkstelligen sein
  • Die Einbaukosten sollten gering sein
  • Wenn möglich sollte die Beleuchtung digital schaltbar sein
  • Erweiterungen sollten möglich sein – z.B. rote Rücklichter beim letzten Wagen
  • Die Betriebssicherheit sollte durch den Einbau nicht reduziert werden
  • Die Beleuchtungsstärke sollte sich in Grenzen regeln lassen

Ihr seht: Da ist doch etwas mehr zu beachten. Und gerade aus diesem Grund bieten diverse Hersteller Einbausets an , die schon bei 3-4 Wagen in die dreistelligen Eurobeträgen gehen!

Um es vorwegzunehmen: 2L-Fahrer sind im Vorteil, da über die Schienen die Digitalspannung direkt abnehmbar ist.

Bei 3L ist da dummerweise der Mittelleiter, welcher keine elektrische Verbindung zum Wagen hat. Meine folgende Beschreibung ist daher auch eher für die 2L Fahrer gedacht. Bei 3L verwendet man daher oft elektrische Kupplungen, wodurch nur einige wenige Wagen mit einem Abnehmer für den Mittelleiter auszustatten sind. Der Nachteil dabei ist, das solche Züge kaum mehr mit normalen Entkupplern getrennt werden können.

Bei 2L haben wir zumindest diese Probleme nicht (dafür aber ein paar andere Nachteile s.u.)

Es ist bei 2-Leiter nicht nötig die Wagen aufwändig mit elektrisch leitenden Kupplungen auszustatten!

Warum das so ist, und das man selbst 2-Achser mit einer dauerhaft und flackerfrei funktionierenden Stromversorgung ausstatten kann – dazu mehr im nächsten Kapitel.

Die Sache mit der Stromversorgung

Wie immer macht jeder Hersteller leider so sein eigenes Ding, wenn es um das Thema Innenbeleuchtung geht. Wer Glück hat, der hat Wagen, welche bereits eine Stromversorgung aller Räder mit sich bringen – so wie auf diesem Bild eines Roco Mitteleinstiegswagens:

Wagen mit Vorbereitung für Innenbeleuchtung
Wagen mit Vorbereitung für Innenbeleuchtung

In obigem Falle sind alle Räder mit einer Abnahme versehen und die Achsen in der Mitte geteilt. Leider hat man dieses Glück nicht immer. So war das auch bei meinen Roco D-Zugwagen des Typs “Hecht” der Fall. Hier gibt es leider überhaupt keine Stromabnahme an den Rädern. Was also tun?

Zum Glück gibt es bei Kleinserienherstellern Abhilfe – hier wurde ich bei Peter Horn1https://www.peho-kkk.de/ fündig, der Messingbuchsen für diesen Zweck fertigt:

LED Umbau - Messingbuchsen
LED Umbau – Messingbuchsen

Solltet ihr die Buchsen erstmalig bei ihm bestellen, so empfehle ich auch direkt die entsprechenden Handbohrer zum Aufbohren der Achslager mit zu bestellen. Diese haben den Vorteil mit einem Anschlag ausgerüstet zu sein, sodaß du nie das Problem bekommst versehentlich das ganze Achslager zu durchstoßen!

Aber der Reihe nach: Wie komme ich denn jetzt an die Achsen ran? Und wie fange ich an?

Ganz am Anfang stehst du vielleicht erst einmal vor folgendem Problem:

Wie kriege ich den Wagen geöffnet?

Wohl dem der eine detaillierte Beschreibung seiner Wagen hat. Aber ganz ehrlich: Die meisten dieser Beschreibungen sind für unsere Zwecke unbrauchbar weil die Hersteller das Öffnen des Wagenbodens selbst nicht vorsehen.

Manch gestandener Modellbahner wird da die Nase rümpfen: “Das ist doch einfach!”. Aber ich hatte am Anfang meine Probleme die teuren und detaillierten Modelle zu öffnen. In der Regel gibt es nämlich keine Schrauben, sondern der gesamte Aufbau ist geklipst. Und für unsere Zwecke müssen wir die Wagen mehr oder weniger vollständig auseinandernehmen!

In der Regel bestehen die Wagen aus 4 geklipsten Bereichen:

  • Dach
  • Wagenkasten mit einliegender Inneneinrichtung
  • Wagenboden mit Drehgestellen
  • Drehgestelle

Zum Lösen von Dach und des Wagenkastens vom Unterboden ist die sicherste Methode ist immer noch die, mittels eines kleinen Uhrmacherschraubenziehers an einer Seite vorsichtig aufzhebeln und einen zweiten Schraubenzieher an dem entstehenden Spalt anzusetzen und so mittels beider Schraubenzieher die Seiten zu öffnen:

Wie man Wagen öffnet
Wie man Wagen öffnet

Dann das gleiche auf der gegenüberliegenden Seite machen.

Markiert euch Vorderseite und Rückseite beim Öffnen des Modells mittels eines Filzstifts. Das gilt insbesondere für die Inneneinrichtung und herausfallende Fensteröffnungen.

Oft sehen die beiden Seiten zwar identisch aus, sind es aber nur in den seltensten Fällen. Bei den jetzt entstehenden Arbeiten müsst ihr die einzelnen Teile mehrmals in die Hand nehmen – dabei vertauscht man die Seiten oft schneller als man denkt.

LED Umbau - Drehgestell lösen

Die Drehgestelle sitzen in der Regel2leider gilt das nicht immer – oft hilft aber dann eine Suche im Netz ebenfalls in einem geklipsten Zapfen. Hier setzt man zwischen Wagenboden und Drehgestell einen Schraubenzieher an und hebt das Drehgestell damit vorsichtig aus dem Wagenboden heraus (siehe nebenstehendes Bild).

LED Stripes verkabeln

Als LED nehmen wir einfache 12V LED Streifen von einer Rolle – im Netz zu finden unter dem Stichwort “LED Stripes”. Es gibt diverse Hersteller von LED Stripes- wichtig ist nur, das wir solche nehmen, die trennbar sind – am Besten in Schritten von 10-15cm um die Streifen auch noch für kleinere Zweiachser verwenden zu können. Und dann müsst ihr noch (siehe Kapitel zum Thema “Farbe”) die für euch richtige Farbe der LED verwenden.

Bei der Verkabelung gibt es diverse tolle Hinweise im Netz – allerdings sind diese nicht immer ganz zuverlässig. Hier die Lösung, welche bei mir seit vielen Jahren ihren Dienst verrichtet:

Schaltbild-LED-Einbau
Schaltbild-LED-Einbau

Optional sind die Kondensatoren (im Fachjargon auch Stützkondensatoren genannt) – sie helfen aber ungemein um ein Flackern des Lichts zu vermeiden. Statt einer Diode gibt es die Empfehlung Brückengleichrichter zu verwenden, ich habe allerdings die Erfahrung gemacht, das bei Verwendung der Kondensatoren eine Diode vollständig ausreicht. Der 100 Ohm Widerstand ist nur erforderlich wenn ihr auch Stützkondensatoren verwendet.

LED müssen richtig gepolt angeschlossen werden – deshalb unbedingt die Plus und Minusbezeichnung der LED Stripes beachten und die Diode richtig herum einbauen!

Man kann selbstverständlich auch größere Kondensatoren verwenden mit 1000 uF – allerdings haben diese meist keinen Platz in unseren Wagen. Bei 2-Achsern ist es schon schwierig überhaupt einen Platz für den Stützkondensator zu finden. 470 uF, 35V sollten es allerdings schon sein – darunter ist der Effekt des Stützkondensators minimal.

Was ich anfangs falsch gemacht hatte, war den 100 Ohm Widerstand nicht einzubauen (auf den Bildern ist er auch nicht zu sehen da diese noch aus den ersten Einbauten war). Er hat allerdings eine wichtige Funktion: Beim Einschalten der Anlage werden alle eingebauten Kondensatoren sich gleichzeitig laden – dies führt dazu das allerdings viele Zentralen dies als Kurzschluss interpretieren und wieder abschalten. Deshalb den Widerstand gleich mit einbauen – auch wenn es anfangs noch lange ohne diesen gehen mag!

Der 2K Ohm Widerstand dagegen kann an den eigenen Geschmack angepasst werden – gute Erfahrungen habe ich auch mit 4,7K Ohm gemacht. Bitte aber auch daran denken, dass manche Zentrale sich auf Werte bis 18 V einstellen lässt, unsere LED Stripes aber für 12 V vorgesehen sind und der Widerstand zwar den Strom, nicht aber die Spannung reduziert!

Meine Informationen dazu sind vor allem auch der hervorragenden Vorarbeit von Ingo Mögling zu verdanken. Wer genaue Informationen zur Schaltung benötigt, der sollte unbedingt seine technischen Hinweise zum Einbau von LED Stripes lesen.3https://www.ingomoegling.de/ledbeleuchtung.html

Fehlerhafte Dimensionierung von Widerständen, Versorgungsspannungen, Dioden und LED kann gefährlich werden – insbesondere was die Brandgefahr anbelangt!

LED Farbe

Bei der Farbe unterscheiden wir zwischen warmweissen LED, kaltweissen und gelben LED. Welche LED wir einbauen, hängt wiederum von der gewählten Epoche ab. Generell kann man sagen, das Gaslaternen mit gelben LED, Glühlampen mit warmweissen LED und neue Leuchtstofflampen mit kaltweissen LED am Besten zur Geltung kommen. Tatsächlich habe ich in Nächternhausen (Epoche IIIa) sowohl gelbe LED in alten Wagen als auch warmweisse LED in neueren Wagen eingebaut.

LED-Einbau

Heutzutage kommen vor allem Großraumwagen bei der Bahn zum Einsatz. Bei diesen ist der ganze Wagen homogen beleuchtet. In der Epoche III waren dagegen häufiger Abteilwagen anzutreffen in denen das Licht abteilweise schaltbar war. Deshalb beim Einbau auch überlegen einige Abteile abzudecken.

Stromversorgung der Drehgestelle

Je mehr Achsen wir zur Stromabnahme nehmen, um so besser!

Messingbuchsenbohrer
Messingbuchsenbohrer

Bild links: Mit dem von Paul Horn mitgelieferten Handbohrer werden zuerst alle Achsaufnahmen aufgebohrt. Durch die Höhenbegrenzung ist sichergestellt, dass ihr nicht zu tief bohrt und die Messingbuchsen genau in die Aufnahme passen.

Bild rechts: Messt Decoderlitze so ab, das ihr diese durch das Drehgestell mindestens bis zum Dach des Wagens führen könnt. Danach die Buchse mit ein wenig Litze und am äußersten Rand etwas Sekundenkleber (nicht zu viel, sonst hat die Buchse keinen Kontakt)

Elektrische Verkabelung von Messingbuchsen mit Litze
Elektrische Verkabelung von Messingbuchsen mit Litze

in die Aufnahme pressen. Am Besten klappt das mit einer Flachzange.

Jetzt müssen wir noch eine elektrische Verbindung zu allen Achsaufnahmen herstellen. Das geht am Besten mit Silberleitlack.

Elektrische Verkabelung von Messingbuchsen

Die meisten Achsen sind am Rad isoliert – es gibt allerdings auch Hersteller, welche elektrisch geteilte Achsen haben4wenn man dieses Glück haben sollte, ist aber meist eh eine herstellerseitige Stromabnahme vorhanden. Bei nicht geteilten Achsen, haben alle Buchse die Abnahme von der gleichen Schiene.

Die Verkabelung ist zwar beim gegenüberliegenden Drehgestell identisch, wichtig ist aber, wie ihr nachher die Achsen auf die Drehgestelle setzt! Achsen mit Stromabnahme rechts auf das eine Drehgestell und umgekehrt auf das andere Drehgestell.

Vor Einbau der Drehgestelle mittels einem Multimeter messen, ob die Stromversorgung auch durchgängig an allen Achslagern funktioniert.

Verkabelung im Wagen

Hier ist dann erst einmal Intuition gefragt – jeder Wagen ist leider anders und leider gibt es nicht überall wirklich Platz für die Kondensatoren!

Innenbeleuchtung Roco Hechte mit LEDs und Stützkondensator
Innenbeleuchtung Roco Hechte mit LEDs und Stützkondensator

Wie man oben sieht, eignen sich die Toilettenbereiche aufgrund der satinierten Fenster, ideal für die Aufnahme der Kondensatoren. Die weitere Verkabelung ist fließend und man erkennt oben rechts im Bild die Diode und auch den Widerstand aus der Schaltung.

Die Kabelführung vom Drehgestell nach oben erfolgt durch ein selbst angelegtes Bohrloch. Einige Wagen haben auch schon eine entsprechende Kabeldurchführung vorgesehen (zumindest bei den hier gezeigten Hechten ist dies der Fall).

Wer Platz im Wagen hat, kann die LED Stripes auch auf den Boden des Wagens verlegen und das Dach mit Alufolie ausstatten – dies gibt ein wesentlich homogeneres Licht. Auch kann man hier einzelne Abteile mit schwarzem Karton abdecken, was sehr schöne Effekte hervorbringt. Sämtliche Kabel sollte man natürlich so führen, das diese von Außen nicht erkennbar sind.

Denkt daran, die Leitungen mittels Schrumpfschlauch zu isolieren – das obere Beispiel ist daher nicht ideal, hier wurde nur zu Demonstrationszwecken auf die Isolierung verzichtet.

Problem 2-Achser

Bei 2-Achsern ergibt sich leider nur ein Aufnahmepunkt pro Achse, da wir ja nicht von allen Rädern die Stromabnahme machen, sondern nur von allen Achsen (die jeweils nur eine elektrische Verbindung zu einem Rad haben). Das ist aber zu wenig, weshalb ich bei 2-Achsern und 3-Achsern (z.B. die würtembergischen Abteilwagen) dazu übergegangen bin ESU Radschleifer zu verwenden.

Der Einbau bei 2-Achsern funktioniert ansonsten wie auch bei den 4-achsigen Wagen.

Digitales Ein- und Ausschalten

Mittels eines Funktionsdecoders kann die Beleuchtung auch über DCC geschaltet werden. Hier haben 3L Fahrer wieder einen Vorteil – denn diese benötigen nur einen Funktionsdecoder für jeden Wagenverbund aufgrund der elektrischen Kupplungen.

2L Fahrer brauchen leider für jeden Wagen einen eigenen Funktionsdecoder. Ich verwende diese bei mir ausschließlich bei Wagen die auch das Rücklicht einschalten – ansonsten sind bei mir alle Wagen immer beleuchtet unterwegs – die Kosten würden den Aufwand dann doch bei weitem übersteigen.

Günstige Funktionsdecoder zu ca. 7€ pro Stück habe ich bei Dietz Modellbahntechnik5http://www.d-i-e-t-z.de/7_1.htm gefunden.

Fahrgäste und Patinierung

Mal ganz ehrlich: Leere Züge hat die DB leider schon genug – und gerade in der Epoche IIIa waren Züge noch das vorherrschende Fortbewegungsmittel. Wer außerdem seine Fahrzeuge vorbildgerecht altern will, kommt um einen Zerlegung des Wagens nicht drum herum. Da macht es durchaus Sinn die Tätigkeiten miteinander zu kombinieren. Für die Wagen braucht es übrigens keine teuren Preiserfiguren. Sitzende Reisende gibt es günstig aus Fernost bei E-Bay, Alibaba und Co.

Noch ein wichtiger Hinweis am Schluss:

Bei einem Umbau von Modellbahnartikeln durch nicht-autorisiertes Personal erlischt ein evtl. vorhandener Gewährleistungsanspruch gegen den/die Hersteller. Alle hier gemachten Angaben zum Umbau erfolgen ohne Gewährleistung auf Vollständigkeit oder Richtigkeit. Ein Nachbau geschieht auf eigene Gefahr und eigenes Risiko. Insbesondere kann ein Rückbau in den Ausgangszustand nicht garantiert werden. Der Autor dieses Artikels kann für evtl. Folgen, die sich aus einem solchen Umbau ergeben, nicht haftbar gemacht werden.

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Der Fulgurex Weichenantrieb

Fulgurex (http://www.fulgurex.ch/dt/portrait.html) ist ein schon seit vielen Jahrzehnten existierendes Traditionsunternehmen aus der Schweiz – und seit vielen Jahrzehnten baut Fulgurex den m.E. besten motorischen Weichenantrieb den ich kenne.

Aus der Zeit vor-Nächternhausen hatte ich noch eine kleine Anzahl dieser unverwüstlichen Antriebe und habe diese an weniger häufig genutzten Stellen auch in Nächternhausen noch eingesetzt.

Angesteuert wird der Antrieb über einen Lenz LS150 Decoder. Dessen Ausgänge liefern eigentlich Wechselspannung – aber mit 2 gegenschlägigen Dioden reicht der entstehende Rechteck-Gleichstrom vollständig aus um den Fulgurex Antrieb zu steuern.

Warum erzähle ich davon? Nun, nicht jeder mag sich vielleicht mit Servos rumschlagen und daneben kenne ich keinen Antrieb der gleichzeitig auch noch bis zu 4 (!) Umschalter mit eingebaut hat. Die sind natürlich ideal auch für komplexere Schaltvorgänge.

Hier das Einbaubeispiel wo ich diesen Antrieb verwende von oben:

Kreuzung zwischen Normalspur und Schmalspur

Eine Kreuzung zwischen H0 und H0e und gleichzeitig davor eine Weiche. Die Kreuzung benötigt eine getrennte Polarisierung welche über die schaltende Weiche jeweils auf den H0 Zweig oder den H0e Zweig zugeordnet wird. Mit der Fulgurex wird sowohl das Herzstück der Weiche, als auch die Strombereiche der Kreuzung mit der richtigen Spannung versorgt.

Nun funktionieren diese Antrieb bei mir schon seit über 20 Jahren – aber ab und an brauchen sie halt mal Pflege – so gab es bei der Kreuzung seit einigen Tagen einen Kurzschluss beim Schalten.

Grund dafür ist die Spindel (roter Pfeil) mit der der Motor die Stellzunge bewegt:

Weichenantrieb von Fulgurex

Diese Spindel benötigt nach einigen Jahren etwas Schmierfett – sonst läuft der Motor nicht bis zum Ende durch. Auch die Kontakte machen ab und an Probleme. Hier hilft aber entsprechendes Kontaktspray. Der Grund für den Kurzschluss war aber eine kleine Feder (oberhalb des grünen Pfeils) welcher die Umschalter erst beim Endanschlag umschaltet. Diese Feder war herausgesprungen was natürlich dazu führte das Plus auf Minus lag – die Folge kann sich jeder selbst ausmalen.

Kleine Ursache – grosse Wirkung! Aber dafür läuft der alte – und nicht gerade leise – Fulgurex jetzt wieder einwandfrei.

Um die Stellstange für den Motorantrieb wartungsoptimiert von unten einführen zu können, habe ich übrigens den Stellbereich (blauer Pfeil) mit einer Feile ein klein wenig verlängert. Es ist nur ein kleiner Eingriff, aber dafür ist die Führung der Stellstange zur Weiche optimal auf der Anlagenplatte justiert und wackelt nicht in der Gegend rum.

Und wen der Zusammenhang interessiert – hier noch ein kleines Video der Kreuzung (die jetzt endlich wieder befahrbar ist):

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MBTronik Servodecoder

Ich verwende für Nächternhausen Servodecoder der Firma MBTronik1http://www.mbtronik.de/. Warum ich Servos als Antrieb von Weichen, Signalen, Toren usw. empfehle habe ich im Technikbereich geschrieben.

Ich bin mit diesen Decodern sehr zufrieden – allerdings musste ich im Laufe der Zeit relativ viel lernen. Hätte ich es vorher gewusst wäre mir einiges an Arbeit erspart geblieben. Damit es euch nicht genauso passiert habe ich diesen Beitrag verfasst.

Die folgenden Tipps beziehen sich auf den Betrieb von Servodecodern des Typs WA5 der Firma MBTronik. Viele dieser Tipps treffen aber auch auf andere Servodecoder zu.

Produktübersicht

MBTronik WA5 Servodecoder
MBTronik WA5 Servodecoder
MBTronik WA5 Mini Servodecoder
MBTronik WA5 Mini Servodecoder

Bei MBtronik gibt es sowohl Decoder für DCC, als auch für das Selectrix System. Im folgenden betrachte ich ausschließlich die DCC Decoder da ich keine Erfahrungen mit Selectrix habe.

Basis aller Decoder ist der WA5. Es gab früher auch die WA4 und WA3 Reihe. Beide sind aber schon lange überholt und durch den WA5 ersetzt. Von diesen gibt es folgende Varianten:

  • WA5 Mini – der Basisdecoder aber ohne Relaisfunktion.
  • WA 5 – WA5 Mini mit Relaisbaustein
  • Sonderbausteine mit anderer Relaisschaltung – hauptsächlich für spezielle Gleissysteme.

Der WA5 Mini lässt sich mit einem Erweiterungsbaustein zum WA5 erweitern.2unter Artikelnummer 3961.

Die Sonderbausteine erlauben die Ansteuerung mehrere Weichenherzen im Rahmen der Herzstückpolarisierung. Dies ist insbesondere bei Tillig-DKWs der Fall. Die Sonderbausteine sind aber nicht unbedingt erforderlich – ich selbst habe diverse Weichen der Firma Tillig im Einsatz (Reihe Tillig Elite) – siehe dazu auch die Beschreibung im Download Bereich.

Bausatz oder Fertigbaustein?

Bausätze sind günstiger und Bauen macht Spaß!

Aber nicht jeder Bausatz lässt sich auch einfach montieren – und nicht jeder mag Elektronikteile löten. Ein weiteres Problem: Wenn es nicht funktioniert ist die Schuldfrage oft schwierig. Habe ich den Fehler gemacht oder ist ein Baustein defekt?

Nachdem ich inzwischen über 40 MBTronik Bausteine des Typs WA5 und WA4 eingesetzt habe – ohne irgendeine wirkliche Ahnung von Elektronik zu haben – kann ich sagen, das es wirklich einfach ist die Bausätze von MBTronik zu bauen. Kein einziger war bisher defekt.

Ein Gehäuse kann man mit kaufen. Ich rate aber davon ab. Staub macht der Elektronik nichts aus – und ich habe keinen einzigen Baustein nach über 10 Jahren Betrieb wegen Staubproblemen verloren. Der einzige Verlust war ein falsch eingebautes IC. Auch verwendet MBTronik keinerlei komplexe SMD Technik wodurch das Löten sehr einfach ist.

MBTronik liefert eine gute Anleitung für den Zusammenbau mit der nichts hinzuzufügen ist. In Nächternhausen sind alle Servodecoder selbst zusammengebaut. Wenn man mehrere bestücken muss, so kann man nach dem ersten erfolgreichen Zusammenbau mehrere parallel bestücken. Halten sie sich an die Anleitung und es kann eigentlich nichts schief gehen.

Letztlich muss aber jeder für sich selbst entscheiden ob Bausatz oder fertige Bestückung.

Decoder mit Relais oder ohne?

Punktkontakt (aka “Märklin”)-fahrer können dieses Kapitel überspringen. Für alle anderen gilt:

Polarisieren sie alle Herzstücke ihrer Weichen! Nur so ist ein störungsfreier Betrieb gewährleistet.

Und genau hierfür benötigen wir die Decoder mit der erweiterten Relaisfunktion (WA5). Die Decoder ohne Relaisfunktion heißen “WA5 Mini”. Die Decoder ohne Relais verwendet man hauptsächlich für Signale, Tore, und alle Arten von Servos die keine Abhängigkeiten haben. Aber: Nicht alle Weichen benötigen den – teureren – WA5! Siehe dazu weiter unten das Kapitel zum Thema Relaisschaltung.

Es gibt auch die Möglichkeit zusammen mit dem Servo einen Mikroschalter zu bewegen. Das ist aber von der Einbausituation abhängig und auch eher etwas für die Spezialisten da man ja jeweilig einen Schalter für jede Endlage benötigt. Ich empfehle da eher die sichere Variante.

Verschaltung Relaisbaustein WA5

Die Verschaltung des Herzstücks beim Relaisbaustein ist in der Dokumentation ausreichend beschrieben. Dabei bitte beachten: Auf jedem Relaisbaustein sind 2 Relais und anfangs hatte ich doch etwas Probleme mit der Dokumentation die da lautet:

Relaisbelegung MBTronik WA5

Relaisbelegung WA5 Decoder (© Klaus Holtermann)

Gemeint ist damit, das Pin 6 jeweils Verbindung mit Pin3 hat wenn der Servo in Stellung Grün ist und Verbindung nach Pin 2 wenn der Servo in Stellung Rot ist. Mir hat erst eine Darstellung als Relaisschaltbild geholfen es zu verstehen (habe da auch vielleicht die falsche Denkweise für):

Relaisschaltbild WA 5 Decoder

Bei Bewegung des Servos ist keiner der Kontakte mit Pin 4 und 6 verbunden. Herr Holtermann empfiehlt die Pins 4 und 6 als Lötbrücke auf der Platine zu verbinden. Mit der Verbindung außerhalb der Platine bin ich aber wesentlich flexibler was den Einsatz angelangt. Man kann dann mehr machen als nur eine Herzstückpolarisierung. Ich verwende in Nächternhausen diese Relais z.B. bei der Kehrschleifenweiche um die Polung zu wechseln.

Genau genommen bräuchte man nun keine Verbindung von 4 und 6 weil man auch ausschließlich 4 oder 6 verwenden könnte zur Polarisierung. Tatsächlich hatte ich aber Probleme mit Tillig Weichen älterer Bauart (s.u.).

Daher empfehle ich generell die Verschaltung gemäß Dokumentation. Im realen Leben sieht das dann so aus:

MBTronik WA5 Servodecoder – Herzstückpolarisierung

Tilligweichen alter Bauart und Weichen mit durchgehenden Zungen.

Eine Besonderheit stellen Tilligweichen alter Bauart dar. Hier hatte ich immer wieder Kurzschlüsse als ich nur ein Relais verwendet hatte (also Pin 2,3,4). Dazu muss ich sagen, das ich auch die Zunge mit der Spannung aus der Herzstückpolarisierung verwendet habe, da der Anpressdruck i.d.R. alleine nicht ausreicht um die Zunge dauerhaft mit Strom zu versorgen.

Meine Vermutung: Bei Tillig werden die durchgehende Zungen der Weiche zusätzlich mit Strom über die Backenschiene versorgt! Schaltet jetzt das Relais um bevor das Servo die Backenschiene vollständig elektrisch von der unteren Schiene getrennt hat, so kommt es zum Kurzschluss! Die Weiche hat kurzzeitig parallel Verbindung über die anliegende Zunge mit dem Versorgungsbereich grün:

Weichenbewegung WA5 – Kurzschluß

. Auch wenn diese nur wenige Millisekunden andauert reicht es das die Zentrale abschaltet.

Das Problem hat nichts mit dem WA5 zu tun. Durchgehende Zungen sind vorbildorientiert. Wer solche Weichen verwendet muss daher entweder die Zunge hinter dem Herzstück auftrennen, oder die Weiche anders verschalten. Wie dies funktioniert habe ich in einer PDF im Downloadbereich beschreiben.

Neue Tilligweichen verschalten

Neuere Tilligweichen haben dieses Problem nicht

Man beachte die unterschiedlichen Herzstücke. Bei den neuen Weichen sind diese von der durchgehenden Zunge getrennt. Bei den alten Weichen sind diese verbunden.

Tilligweiche neuer Bauart
Tilligweiche alter Bauart

Trotzdem sollte man auch bei den neuen Weichen die Zunge zusätzlich mit Spannung versehen und nicht darauf vertrauen das dauerhaft die Verbindung über die Backenschiene vorhanden ist – dazu benötigen wir aber kein Relais, eine einfache elektrische Verbindung auf der Unterseite reicht aus.

Alle Weichen dann mit WA5 ausstatten?

Nein! Selbstverständlich kann ich mit einem Relaisbaustein auch eine 2. Weiche mit der Polarisierung versehen.

Zu beachten ist lediglich, das man

a) bei Verwendung alter Tilligweichen die Stellschiene entweder vom Herzstück trennt, oder aber man verwendet beide Relais gemäß der Herstellerdokumentation.

b) die 2. Weiche eine Abhängigkeit von der 1. Weiche haben sollte. Nur wenn Weiche 1 auch bedeutet das man Weiche 2 schalten muss macht eine Polarisierung der 2. Weiche gemäß Stellung der 1. Weiche Sinn. Beispiel:

Weichenverbindung Parallelgleis

Einbau und Inbetriebnahme

Die Inbetriebnahme ist in der Dokumentation hinreichend erklärt. Für die Einstellung empfiehlt sich das zusätzliche Programmiergerät von MBTronik3. Man kann sich so ein Gerät auch mit wenig Aufwand selbst herstellen – falls ihr daran Interesse habt schickt mir einfach eine PN. Wenn die Anlage größer ist, kann man die Kabel auch problemlos verlängern und so den unterirdischen Servo oberirdisch einstellen.

Da ich einmal dazu zu faul war das Programmiergerät zu verlängern, half ein anderer Trick: Skype auf dem Handy installieren und mit einem 2. Handy (vielleicht hilft da ja der/die Partner*in) das erste per Skype (o.ä.) Videocall anrufen. Dann eines der Handys vor das Signal oder die Weiche platzieren. Der Trick funktioniert auch gut in nur schwer einsehbaren oder unzugänglichen Bereichen der Anlage!

  • Niemals die Servos einbauen und sofort an die Weiche und den Decoder anschließen. Servos haben einen Ruhepunkt der von der Elektronik initial angefahren wird. Leider sind neue Servos nicht immer auf diesen Punkt eingestellt. Dies würde bei angeschlossener Weiche zu so hohem Anpressdruck führen, dass die Weichenzungen kaputt gehen würden. Ich habe mir angewöhnt alle neuen Servos erst einmalig kurz an einem WA5 initial anzuschließen der noch nicht konfiguriert wurde oder der mittels Reset auf den Grundzustand gesetzt wurde!
  • Versorgen Sie alle Servos mit einer eigenen Stromversorgung und mit eigener Zuleitung – die sollte mindestens 1.0mm² Durchmesser haben (zumindest bis zum Verteiler).

Fehlersuche

Beim Betrieb von Servos gibt es ein paar Punkte zu beachten. Viele Probleme scheinen mir damit zusammenzuhängen, das Servos beim Einschalten immer zuerst kurz vor und zurück schalten um dann die aktuelle Lage genau zu positionieren. Bei hunderten von Servos kann man sich vorstellen, das dies zu Problemen führen kann. Es gibt aber Abhilfe und die folgenden Tipps sind sicher für den Ein- oder Anderen hilfreich.

Servos brummen

Nachdem ich ca. 30 Antriebe eingebaut hatte fingen die Antriebe beim Einschalten an zu zittern oder zu brummen – teilweise ließen sich die Zuckungen der Servos nur dadurch abstellen, dass die Servokabel mehrerer, nebeneinander liegender Steuerungen abgezogen wurden – nicht sehr hilfreich. Kurt Haders (der Entwickler des Decoders) hat mir dann noch einige Tipps gegeben die nicht in der Anleitung standen.

  • Aus dem Flugmodellbau kennt man s.g. „Ferritkerne“ die Fehlerströme vermeiden helfen. Häufig sind vor allem Servokabelverlängerungen Grund für unkontrolliertes Brummen – auch und gerade beim Einschalten. Hier sollte man einfach mal probieren ob ein Ferritkern das Brummen abschaltet. Bei einigen Servos war das Brummen danach weg – auch wenn diese nicht verlängert wurden! Insgesamt brauchte ich aber nur 8 solcher Kerne für die gesamte Anlage. Ferritkerne sind im Elektronikhandel erhältlich – teilweise aber auch an vorhandenen USB Anschlüssen am PC vorhanden (damit kann man schon mal ausprobieren):
  • Auf keinen Fall sollte man die Möglichkeit verwenden die Stromversorgung der Steuerung von einem der anderen Bauteile weiterzuleiten – die Möglichkeit auf den WA-Bausteinen verleitet leider schnell dazu. Stattdessen immer die Digitalstromversorgung von einem Hauptverteiler beziehen! Nutzt man die Weiterleitung über die Platine kann es dazu führen das einzelne Bausteine nicht mehr schalten.

Servos flattern oder zucken

  • Servo defekt: Leider sind auch nicht alle Servos fehlerfrei. Ich verwende von Conrad Elektronik die kleinen ES5 Servos – leider gibt es dabei ab und an auch Ausschuss. Tauschen Sie den Servo aus und prüfen Sie ob der Servo immer noch zuckt. Von einer Lieferung mit 30 ES5 waren 4 Stück defekt – leider zeigt sich dieser Fehler erst beim Anschluß am WA5…
  • Alle oder einzelne Servos flattern nach dem Einschalten und hören damit nicht mehr auf: Ich habe als Stromversorgung für die WA5 einen alten Schultransformator (die man vielleicht noch aus dem Physikunterricht kennt). Das Teil liefert 9A (!) bei 16V Wechselstrom. Messen sie den Stromverbrauch beim Einschalten – und prüfen sie, ob dies der vorhandene Transformator hergibt.
  • Man sollte Wechselstrom vermeiden – auch wenn es damit eigentlich auch geht. Und man sollte vermeiden die Stromversorgung langsam einzuschalten – falls man über einen Poti einschaltet diesen gleich auf Anschlag drehen!
  • Einzelne Servos flattern nach dem Einschalten: Die beste Stromversorgung nutzt nichts, wenn man große Leitungslängen nutzt (als Beispiel >3m) . Ich verwende einen durchaus großen Leitungsquerschnitt von 1,5 mm². Trotzdem haben bei mir immer wieder einige Servos geflattert beim Einschalten. Leider flattern nicht nur die hintersten Servos in einer Reihe, aber man sollte sich überlegen die Servos die am weitesten von der Stromversorgung entfernt sind (bei mir immerhin ca. 8m Leitungslänge) mal abzuschalten. Geholfen hat dann ein kleiner zusätzlicher lokaler Trafo für die hinteren Stränge und schon ging alles ohne Flatterprobleme!
  • Servos schalten nicht oder flattern: Immer mal wieder messen wie viel Strom gezogen wird – anfangs hatte ich einen drei normale Trafos – die haben nur 1.5 A gehabt und sind schnell am Anschlag. Auch hier zeigt sich, dass eine eigenständige Stromversorgung für die WA5 dringend erforderlich ist!

Ich hoffe diese kleine Beschreibung hilft beim Einsatz der Servodecoder – ich bin jedenfalls hochzufrieden damit! Leider kann ich nur von meinen Erfahrungen mit Gleismaterial von Roco und Tillig berichten. Wenn ihr Erfahrungen mit anderen Weichen, Herstellern oder Decodern gemacht habt oder Fragen, dann nutzt doch bitte die Kommentarfunktion!

P.S: Um allen Fragen zuvor zu kommen: Ich habe weder eine verwandtschaftliche Verbindung mit dem Hersteller, noch erhalte ich dafür irgendwelche finanzielle Unterstützung seitens des Herstellers.

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