Im Bahnhof Schöningen-Süd gab es ausschließlich ortsgestellte Weichen; zur Sicherung der beiden möglichen Fahrstraßen konnten einige Weichen geriegelt werden. Um dies auch im Modell umsetzen zu können, wurden für die betreffenden Weichen elektrische Antriebe vorgesehen. Auf Grund der positiven Erfahrungen beim FREMO-Modul Hornhausen wurden die Antriebe von NMW eingebaut. Diese sind zwar etwas kostenintensiver, bieten dafür aber entscheidende Vorteile:
Die Weichenlaterne dreht um exakt 90°.
Der Abstand zwischen der Stellstange für die Weichenzunge und der Laternenachse kann in einem begrenten Bereich variiert werden.
Der Stellweg für die Weichenzunge und der Anpreßdruck können variiert werden.
Der Weichenantrieb verfügt über Kontakte zur Polarisation des Herzstücks und zur Rückmeldung der Weichenstellung.
Unter dem Modul wurden mit lösemittelfreiem Montagekleber Holzbrettchen befestigt, in die kleine Stehbolzen eingelassen waren. Mittels M3-Schrauben wurden die NMW-Antriebe dann auf diesen Holzbrettchen montiert.
Für die Bedienung der Weichen und Gleissperren, die nicht in die Riegelleitung einbezogen waren, wurden händisch zu bedienende Stellvorrichtungen verwendet, die dem Konstruktionsprinzip der NMW-Antriebe folgten. Die Bedienung dieser Weichenantriebe erfolgte über Bauteile von outbus, wobei erforderlichenfalls über entsprechende Schlösser eine Schlüsselabhängigkeit hergestellt werden konnte.
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Beim Vorbild konnten im Bahnhof Schöningen-Süd zur Sicherung der Fahrstraße A (Einfahrt aus Richtung Oschersleben, von links unten) und der Fahrstraße B (Einfahrt aus der Richtung Braunschweig, von links) die in den Fahrstraßen liegenden Weichen 1a/b und 1c/d (DKW), die Weichen 2 und 3 (Doppelweiche) und die Weiche 4 geriegelt und damit gegen das Umstellen gesichert werden. Die in der Fahrstraße B liegende Weiche 6 war durch einen Handverschluß gesichert. In das Kurbelwerk, das sich in der am Bahnübergang liegenden Schrankenbude befand, waren auch die Einfahrsignale A und B einbezogen. Da das Modell zeitlich im Jahr 1962 angesiedelt ist, war in Folge der deutschen Teilung keine Einfahrt mehr aus Richtung Oschersleben möglich. Stattdessen konnte aus Richtung Braunschweig in das Gleis 1 (Fahrstraße A) oder das Gleis 2 (Fahrstraße B) eingefahren werden. Der Prozeß der Sicherung der Fahrstraßen durch Verriegelung der Weichen sollte auch im Modell nachempfunden werden, ohne ein Kurbelwerk sklavisch nachzubauen. Die Idee zur Umsetzung ins Modell basiert darauf, die Stellung der in der jeweiligen Fahrstraße befindlichen Weichen abzufragen und diese Information so aufzubereiten, daß bei richtiger Stellung die Weichen gegen Bedienung gesichert werden. Die geriegelten Weichen werden durch motorische NMW-Antriebe gestellt; die Antriebe verfügen über freie Rückmeldekontakte, die zur Abfrage der Weichenstellung herangezogen wurden. Zur Verriegelung der Weichen 1a/b und 1c/d (DKW), der Weichen 2 und 3 (Doppelweiche) sowie der Weiche 4 wurden die Stellvorrichtungen von den outbus-Werken geeignet ergänzt. Nach einigen Versuchen hat sich hierfür ein Weichenantrieb vom Typ MP5 der tschechischen Firma MTB-Modell als geeignet erwiesen. Der am MTB-Weichenantrieb befindliche Schieber wurde um eine Sperrzunge ergänzt. Auf der Stellstange der outbus-Stellvorrichtung wurde eine zusätzliche Lüsterklemme montiert, die mit einer Aussparung versehen wurde. Sofern sich die Weiche in der zu verriegelnden Position befindet, kann der Weichenantrieb aktiviert werden: die Sperrzunge fährt in Aussparung der Lüsterklemme und verhindert so eine weitere Bedienung der betreffenden Stellvorrichtung. Eine zweifarbige LED auf der Bedienseite kennzeichnet den Zustand "nicht geriegelt" bzw. "geriegelt" und signalisiert damit die verriegelte Stellvorrichtung. Die nachfolgenden Bilder verdeutlichenen den Prozeß der Verriegelung. |
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Die Verknüpfung der Weichenstellung mit der Verriegelung der Stellvorrichtungen sollte ursprünglich mit Relais umgesetzt werden, entsprechende Schaltungen waren bereits konzipiert. Heutzutage sind Relais mit der erforderlichen Kontaktanzahl nicht (oder nur schwer) zu erwerben. Auf Anregung des FREMO-Stammtisches Hannover hin wurde an Stelle der Relais ein Microcontroller (Arduino Uno) eingesetzt, der die Stelllagen der Weichen abfragt. Sofern entsprechende Taster gedrückt werden, werden entsprechende Signale (+5V) an Relaisplatinen gesendet, die dann die Ansteuerung der Verriegelungsvorrichtungen, des Einfahrsignals und der Schrankenanlage bewirken. Die Taster sind mit LED bestückt, die zur Rückmeldung des jeweiligen Status herangezogen werden.
Die Bedienung des Stellpults erfolgt grundsätzlich über zwei Taster: zur Auslösung eines Stellvorgangs müssen der Gruppentaster und einer der Bedientaster gleichzeitig gedrückt werden. In der Grundstellung sind die Fahrstraße A und die Fahrstraße B nicht verriegelt, die Schranken sind geschlossen und das Einfahrsignal zeigt Hp0. Das im Arduino hinterlegte Programm stellt sicher, daß die in der Fahrstraße A bzw. din der Fahrstraße B befindlichen Weichen nur dann verriegelt werden können, wenn sie in der jeweils richtigen Stellung liegen. Die erfolgte Verriegelung wird am betreffenden LED-Taster angezeigt. Das Einfahrsignal kann nur dann auf Hp1 gestellt werden, wenn die Fahrstraße zuvor verriegelt wurde; die Signalstellung (Hp0/Hp1) wird ebenfalls an dem betreffenden LED-Taster angezeigt. Das Einfahrsignal kann jederzeit auf Hp0 gestellt werden. Die Fahrstraße kann jrdoch nur dann aufgelöst werden, wenn das Einfahrsignal zuvor auf Hp0 gestellt wurde. Die Verriegelung der Weichen wird an den Seitenwänden der Modulkästen dadurch gekennzeichnet, daß an den betreffenden Stellvorrichtungen die LED von "grün" auf "rot" wechselt. Die Schrankenanlage ist nicht in die Verriegelung eingebunden; die Stellung (geöffnet/geschlossen) wird jedoch an den LED-Tastern angezeigt.
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Im linken Bild ist der auf einer Steckplatine realisierte Testaufbau mit dem Arduino zu erkennen, der zur Erprobung des Programms diente. Auf der rechten Abbildung ist beispielhaft die Relaisplatine abgebildet, die die Steuerung der DKW (Weichen 1a/b und 1c/d) übernimmt und in das Modul "b" eingebaut wurde. |
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Abgebildet sind die Verdrahtungen in den Modulen "b" und "c". Zusätzlich eingebaut wurden die Relaisplatinen zur Ansteuerung der Verriegelungsmotoren und die um die Verriegelungsmotoren ergänzten Handstellvorrichtungen. Die Versorgung der Schrankenanlage erfolgt über zwei Spannungsregler, so daß die Geschwindigkeit für jeden Schrankenbaum individuell eingestellt werden kann. |
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Abgebildet ist zum einen die Verdrahtung innerhalb des Stellpults, zum anderen die Bedienoberfläche (Stellprobe). |
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Zur Bedienung kann das Stellpult vor den Modulen auf einem Stehpult aufgebaut werden. Rechts ist die vollständig ausgerüstete Bedienfläche mit Schlüsselhalter und Gleisplan zu erkennen. Die beiden rot beleuchteten LED-Taster signalisieren, daß die Fahrstraße A verriegelt und das Einfahrsignal noch nicht gezogen ist. Der grün beleuchtete LED-Taster weist auf den geschlossenen Bahnübergang hin. |
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Der Schlüsselhalter wurde von den outbus Werken bezogen und beherbergt die Schlüssel der Handverschlüsse (Weiche W6, Gleissperren T1, SI und SII). Eine rote Fläche signalisiert, daß ein Schlüssel (hier für die Gleissperre T1) fehlt und sich die Weichen des Bahnhofs nicht in Grundstellung befinden. |
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Die Spannungsversorgung für den Bahnhof Schöningen-Süd wurde auf einem "Trafo-Brett" zusammengefaßt. Nach einem kleinen Umbau sind auf dem Brett die MiniBox2 (Zentrale), der Tams-Booster B-4, der PiLocoBuffer (Schnittstelle zu den WiFREDs/WLFREDs), der Trafo für den Tams-Booster und ein Labornetzteil (Versorgung der Weichenantriebe, der Schrankenanlage und der Verriegelungsmotoren) vereinigt. Damit sich Mitspieler bereits vor einem FREMO-Treffen mit der Bedienung des Stellpults vertraut machen können, wurde das Bahnhofsdatenblatt um eine Bedienungsanleitung ergänzt. |
Die Verkabelung innerhalb eines Moduls bzw. innerhalb einer Modulgruppe übernimmt zwei Aufgaben:
Versorgung der Triebfahrzeuge mit Fahrspannung sowie
Übermittlung des DCC-Signals an die in den Triebfahrzeugen eingebauten Decoder.
Ein geringer ohmscher Widerstand der Kabel ist eminent wichtig, d.h. es sollten nur Kabel mit einer kurzen Länge und mit einem großen Querschnitt verwendet werden. Bei der Auswahl des Kabelquerschnitts hat der Spruch "viel hilft viel" zwar seine Berechtigung, aber es sollte auch beachtet werden, daß in die 4 mm-Büschelstecker, die (zumindest entsprechend der H0-Norm) zur Verbindung der einzelnen Module verwendet werden müssen, Kabel mit einem Querschnitt von maximal 2,5 mm² eingeführt und darin sicher befestigt werden können. Damit sind Kabelquerschnitte von 2,5 mm² optimal für den Modulbau. Zum Anschluß der Gleise haben sich dünne Litzen bewährt, die von unten an die Schienenprofile gelötet werden. Die Querschnitte dieser Modellbahnlitzen betragen üblicherweise mindestens 0,14 mm². Um den ohmschen Widerstand der gesamten Verkabelung gering zu halten, sollten die Längen dieser Litzen möglichst kurz gewählt werden.
Die Übergangswiderstände der Löt- und Steckverbindungen sind gering zu halten. Dies gelingt u.a. dadurch, daß unter dem einzelnen Modul bzw. Segment eine Stamm- / Sammelleitung verlegt wird, von der aus über Stichleitungen die einzelnen Gleise versorgt werden. Zur Verbindung der einzelnen Kabelabschnitte kann auf Erfahrungen aus der industriellen Fertigung zurück gegriffen werden, wo sich mittlerweile die Klemmtechnik gegenüber der Lötverbindung durchgesetzt hat. Von der Firma WAGO wird unter der Bezeichnung "Typ 236" eine anreihbare Klemme angeboten, die zum Anschluß von Kabeln an Leiterplatten entwickelt wurde. Die Klemme kann mit einem Betätigungswerkzeug, aber auch einem als Hebel eingesetzten Schraubendreher bedient werden. Für die Klemme spricht ferner, daß die Einzelklemmen in beliebiger Anzahl aneinander gereiht werden können, wobei eine spezielle Abschlußplatte die letzte offene Klemme abdeckt. Unter Verwendung von Streifenleiterplatten können so Verteilerleisten gebildet werden.
Für das Modul "Schöningen-Süd" wurden die Anschlüsse für die rechte und für die linke Schiene jeweils gruppenweise auf einem Leiterplattenabschnitt zusammengefaßt und farblich (blau / rot) gekennzeichnet. Zum Anschluß der Herzstücke (grün gekennzeichnet) gibt es erforderlichenfalls eine weitere Gruppe.
Die Klemme Typ 236 kann natürlich auch zur Verbindung der Stichleitungen mit der Sammelleitung eingesetzt werden. Da beim Modul "Schöningen-Süd" ein Teil der Kabel in einem Kabelkanal verlegt werden sollte und der Platz etwas beengt war, wurde hierfür alternativ die WAGO-Klemme Typ 222 eingesetzt.
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Verkabelung des Segments 6659a |
Verkabelung des Segments 6659b |
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Verkabelung des Segments 6659c |
Verkabelung des Segments 6659d |
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Verkabelung des Segments 6659e |
Verkabelung des Segments 6659f |
Damit das Modul Schöningen-Süd auch daheim mit digitalisierten Triebfahrzeugen betrieben werden kann, wurde von Uhlenbrock eine Intellibox I als Zentrale beschafft. Sofern ein geeigneter Transformator zur Verfügung steht (Ausgang möglichst 16 V; Leistung mindestens 52 W), kann das Modul damit grundsätzlich betrieben werden. Allerdings ist zu beachten, daß die Ausgangsspannung der Intellibox I höher ist als in der DCC-Norm (14 V) vorgegeben. Dies führt dazu, daß die Fahrzeugeigenschaften (Höchstgeschwindigkeit, Helligkeit der Beleuchtung) von denen bei einem Betrieb auf einem FREMO-Arrangement abweichen. Ferner können empfindliche Decoder, z.B. solche für die Baugröße N, durch die höhere Spannung Schaden nehmen. Es empfiehlt sich daher, die Intellibox nicht direkt mit dem Arrangement zu verbinden, sondern die Spannung über einen separaten Booster, der auf die normgerechte Ausgangsspannung von 14 V eingestellt wurde, einzuspeisen.
Da die Intellibox auch zum Programmieren von Decodern in eigenen Fahrzeugen eingesetzt werden sollte und ferner der Einsatz als Zentrale bei kleinen FREMO-Arrangements angedacht war, wurde ein entsprechende Kiste (Idee: Stefan Bormann) konfiguriert und mit zusätzlichen Komponenten bestückt.
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Beim Blick von oben auf die Kiste fällt dieser zunächst auf die eigentliche Intellibox. Links daneben sind in einem separaten Fach das 220 V-Anschlußkabel und eine Box mit zusätzlichem Equipment (u.a. Kabeltester und LN-Pegeltester) untergebracht.
Im hinteren Bereich der Kiste befindet sich das Programmiergleis, das als Mehrschienengleis für die Baugrößen H0, H0e (N) und H0m (TT) ausgelegt ist. Mittels eines kleinen Kippschalters (schwarzer Knebel, rechts) kann das Gleis mit dem Programmierausgang der Intellibox oder mit der Fahrspannung verbunden werden. Die jeweilige Spannung liegt auch an den beiden am rechten Ende des Gleises befindlichen Bananenbuchsen ("rot", "blau") an; das Programmiergleis kann damit mit externen Gleisstücken verlängert werden kann.
Unterhalb des Trassenbretts befinden sich auf der linken Seite zwei RJ45-Buchsen, die mit dem Ausgang "LocoNet-Throttle" (LN-T) der Intellibox verbunden sind. An diese beiden Buchsen können Handregler (FREDs) angeschlossen werden, um sie zu "dispatchen", d.h. ihnen eine DCC-Adresse zuzuweisen.
Auf der Rückwand der Kiste befindet sich ein Kaltgerätestecker, über den die Zentrale mit 230 V versorgt wird. Die sechs RJ45-Buchsen sind prinzipiell mit dem Ausgang "LocoNet-Booster" (LN-B) der Intellibox verbunden. Über LN-Kabel können Booster mit der Zentrale verbunden werden; die Booster übernehmen die Versorgung eines FREMO-Arrangements mit Fahrspannung.
Über die beiden Bananen-Buchsen ("gelb", "grün") sollte ursprünglich Schöningen-Süd direkt mit Fahrspannung versorgt werden; wegen der überhöhten Ausgangsspannung der Intellibox (s.o.) wird hiervon aber kein Gebrauch gemacht.
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Zwischen dem Ausgang "LocoNet-Booster" (LN-B) der Intellibox und den sechs RJ45-Buchsen ist ein RSCLD (RailSync Current Limiting Device) eingeschaltet. Hierbei handelt es sich um einen innerhalb des FREMO entwickelten Signalverstärker und Strombegrenzer, der das RailSync-Signal des LocoNet bei großen Modultreffen vor Überlastung schützt und sicherstellt, dass die Handregler auch bei vielen Teilnehmern stabil mit der Zentrale kommunizieren.
Im FREMO hat Pål Olson die sogenannte MiniBox2 als reine Fahrzentrale entwickelt, die 120 Triebfahrzeuge verwalten kann. Vorteilhaft ist, daß es sich um eine plug-n-play-Lösung handelt, bei der keine Konfiguration erforderlich ist. Über eine der beiden Buchsen "LN-B" wird der Booster (hier: Tams B-4) angeschlossen; die zweite Buchse "LN-B" und die Buchse "LN-T" erlauben den Anschluß von Fahrreglern (FRED / FREDI). Zur elektrischen Versorgung genügt ein Steckernetzteil (15 V; 1,2 A); zwei LED geben Auskunft über den Betriebszustand und den Datenverkehr.
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Alle für den Betrieb des Moduls Schöningen-Süd erforderlichen elektrischen Komponenten wurden auf einem Trafo-Brett vereinigt. In der Detailaufnahme auf der rechten Seite erkennt man die MiniBox2 als Zentrale, den Tams-Booster B-4 sowie einen PiLocoBuffer, der die Verbindung des LocoNet mit einem WLAN-Netzwerk herstellt. Während für die MiniBox2 ein Steckernetzteil zur Versorgung genügt, benötigt der Tams-Booster einen Transformator (18 V, 52 W). Soll mit diesem Trafo-Brett ein größeres Arrangement betrieben werden, ist ggf. noch ein RSCLD (s.o.) erforderlich.