Lokomotiven digitalisieren - die digitale Modelleisenbahn - Teil: 3
     


Das Digitalisieren von Lokmodellen ohne Schnittstellen
- Teil: 3 -



Inhaltsverzeichnis

Grundsätzliche Hinweise vor dem Einbau des Lokdecoders ohne Schnittstelle

Der Einbau von Lokdecoder ohne digitale Schnittstelle

Der Einbau von Lokdecoder mit digitaler Schnittstelle




Grundsätzliche Hinweise vor dem Einbau des Lokdecoders ohne Schnittstelle
Nochmals die wichtigsten Hinweise:

1.
Die Bedienungsanleitung des Decoders muss vorliegen.

2.
Die Ausgänge des Decoders auf keinen Fall mit dem Schienenpotential in Berührung kommen. Das führt eigentlich immer zur Zerstörung des Decoders. Viele ältere Motoren (Loks) sind durch ihre Konstruktion mit dem Chassis elektrisch verbunden (meistens durch das Licht und Motor). Ohne genaueres Hinsehen, kann es meistens nicht sofort erkannt werden. Daher immer mit dem Ohmmeter oder Durchgangsprüfer die Schiene Motor Verbindung nachmessen. Nochmals - keine direkte Verbindung zwischen Motor und Chassis. Bereist durch eine Befestigungsschraube des Motors kann bei vielen älteren Motoren die Verbindung zur Chassis hergestellt werden. Also aufgepasst.

3.
Die meisten Decoder sind zwar mittlerweile kurzschlusssicher. Fehlanschlüsse sind aber sofort zu beheben, da auf Dauer der Decoder dennoch zerstört werden kann. Anschlussfehler werden durch Blinken der Lampen an der Lok oder über den CV30 angezeigt.

4.
Nachsehen, ob der Motor defekt ist. Der größte Feind des Decoder sind defekte Motore. Vor allem verschmutzte, verschmierte Kollektoren die Mini-Kurzschlüsse verursachen, können den Decoder überlasten bzw. beschädigen. Vor allem bei älteren Motoren ist daher auf eine gute Schleiferkohle zu achten. Wenn Motoren beim Laufen ein sog. Sprühfeuer zeigen, müssen in jedem Fall die Kohleschleifer erneuert werden.

5.
Häufig werben Modellbahnhersteller, dass LED's direkt an die Ausgänge des Decoders angeschlossen werden können. Wir sehen hier eine Gefahr für den Decoder und auch für die LED. Es sollte deshalb hier wie bei LED üblich ein Vorwiderstand zwischen LED und Decoderausgang vorgeschaltet werden. Der Vorwiderstand wird nach der Formel R = U / I berechnet. Wobei U die Spannung ist und I der Strom bedeutet. Es kann damit leicht errechnet werden wie hoch der Vorwiderstand sein muss.
Beispiel: LED besitzt 1,5V Betriebsspannung. Bei 16V am Gleis ist somit eine Spannung von 14,5V über den Vorwiderstand abzuleiten.. Bei einer Stromstärke der LED von 6mA Strom wird dann ein 2,416 KOhm = rd. 2,4 KOhm Widerstand benötigt. Falls es diesen Widerstand nicht gibt, wird der nächstgrößere Widerstand genommen.

6.
Ein wichtiger Punkt - Leistungsfähigkeit bzw. Stromstärke. Die Belastbarkeit des Decoders gibt der Hersteller in seinem Decoderdatenblatt an. Der Summenstrom aller Verbraucher ist die kritische Größe. Ständige Überlastungen führen immer zu einer Überhitzung der Decoder. Auch wenn der modernen Decoder einen thermischen Überlastungsschutz besitzt, kann dies doch auf Dauer zu einer Zerstörung des Decoders führen.

7.
Der Lampenanschluss. Alle Lampen der Lok sollten zweipolig an den Decoder angeschlossen werden. Zwar ist grundsätzlich die Möglichkeit vorhanden, eine Lampenlitze an die Chassis anzuschließen. Dies sollte aber aus systematischen Gründen ausscheiden. Deshalb alle Verbraucher über den Decoder anschließen.

8.
Entstörung: Elektronormen zwingen dazu, die Loks so zu bauen, dass Radios, Fernseher etc. nicht gestört werden. Daher findet man in allen Modellen sog. Drosseln, Kondensatoren und niederohmige Widerstände. Leider beeinträchtigen diese Filter die digitale Steuerung. Deshalb müssen diese Bauteile vor der Digitalisierung entfernt werden. Die Funkenstörung erfolgt bei der digitalen Lok durch den Lokdecoder. Meistens sind bei den Decodern noch Kondensatoren von etwa 10-100 µF enthalten.

9.
Zuletzt noch ein banaler Punkt, der aber immer wieder auftritt. Seht nach ob der Decoder das Protokoll der Digitalzentrale versteht. Also bei einem DCC-Decoder muss auch die Digitalzentrale das DCC-Protokoll verstehen.


Systembild Lokdecoderanschluss
Grundsätzliches Schema
Systembild Lokdecoderanschluss
Der Unterschied zwischen dem analogen Motoranschluss
und dem digitalen Motoranschluss
Grundsätztliches Schema-Gleichstrommotor
Grundsätzlicher Anschluss eines Gleichstrommotors
Grundsätztliches Schema-Wechstrommotors
Grundsätzlicher digitaler Anschluss im Dreileitersystem
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Sonstige wichtige Hinweise:
Hinter dem Motoranschluss muss immer einer Entstördrossel angeordnet werden. In den meisten Umbausätzen und auch bei den Decodern sind meistens Entstördrosseln dabei.

Einbau Entstördrossel
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Bei der Digitalisierung von Zweileiter-Gleichstrom-Motoren ist es egal, ob es sich um einen Faulhabermotor, einen Mabuchi-Motor, Piko-Motor, Trix-Motor Glockenanker oder sonstigen Motorentyp handelt. Bei der Umrüstung einer Märklin-Lok muss darauf geachtet werden, um welchen Motortyp es sich handelt. Wir haben zwar die Märklin Motoren schon in vergangenen Kapitel besprochen, dennoch nochmals hier die wichtigen Unterschiede und dementsprechend die Auswahl entsprechender Decoder. Wer sich keine große Arbeit machen will und sich lediglich einen einfachen Allstromdecoder zulegen will, der kann bei verschiedenen Decoderhersteller sich einen einfachen Allstrommotordecoder kaufen. Die sind nicht teuer, haben aber auch keinen großen Funktionsumfang. Bei diesen Decodern lohnt dann fast auch nicht der Umbau auf einen 5 Sterne Motor. Es kann der 3-Sterne Motor in der Lok verbleiben. Man muss dann halt Abstriche beim Fahrverhalten machen - also z.B. bei der Rangierfahrt.

Bei den Märklin Motoren wird zwischen:
    - Allstrom -Trommelkollektormotoren
    - Allstrom -Scheibenkollektormotoren
unterschieden.

Motoren mit Scheibenkollektoren wurden von Märklin in zwie Größen hergestellt:
    - Motoren mit kleinen Scheibenkollektor (Ø 18 mm).
    - Motoren mit großen Scheibenkollektor (Ø 24 mm).
Die Motoren haben eine Kohlebürste und eine Kupferdrahtbürste. Ferner unterscheiden sich die Motorschilde.

Unterschiede Märklin Motoren
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Der Einbau von Lokdecoder ohne digitale Schnittstelle

Vorarbeiten
Egal in welche Lok und in welche Spurgröße ein Lokdecoder einbaut wird, es gelten immer die gleichen Regeln. Wer ferner ordentlich mit einem Lötkolben umgehen kann, braucht sich keine Gedanken über den Einbau eines Decoders zu machen. Nach ein wenig Übung baut man einen Lokdecoder in 20 Minuten ein.

An Werkzeug sollte vorhanden sein:
- Ein Lötkolben von 30 Watt ist mehr als ausreichend. Die Lötspitze sollte max. 1 mm Durchmesser aufweisen. Außerdem sollte man nie vergessen, dass ein Decoder elektronische Bauteile enthält, die auf statische Entladung und Kurzschluss sehr empfindlich reagieren. Deshalb sich "erden"
- Seitenschneider
- Abisolierwerkzeug
- Uhrmacher-Schraubendreher in verschiedenen Größen
- Pinzette(n)

An Material wird gebraucht:
- Lötzinn (kleiner Durchmesser)
- Isolierschlauch oder Schrumpfschlauch zum Isolieren offen liegender Lötstellen (kein Isolierband bzw Tesaband)
- Isolierschlauch 4 - 5 mm Ø zum Bündeln und fixieren von Drähten
- doppelt klebendes Isolierband zum Befestigen des Decoders

Bevor mit den eigentlichen Arbeiten begonnen wird, sollte der Arbeitsplatz entsprechend vorbereitet werden. Bei einem Decoder handelt es sich um ein sensibles elektronisches Bauteil. Der Arbeitsplatz muss deshalb absolut antistatisch sein, um eine Überspannung des Decoders zu vermeiden. Auch sollte man beim Arbeiten keine kunststoff besohlten Schuhe tragen, wenn der Boden selbst mit einem Kunststoffbelag belegt ist.

Bevor der Decoder angefasst wird, sollten die Hände an einem Stahlheizkörper oder an einer Metallplatte "abgeladen" werden.

Beim Einbau hält man den Decoder am besten seitlich und vermeidet damit ein Berühren der Elektronikbauteile.

Auch mit dem Lötkolben ist vorsichtig umzugehen. Darauf achten, dass keine zu lange Lötzeiten entstehen, da diese zum Erhitzen des Decoders führen. Am Decoder selbst keine Lötarbeiten durchführen.

Grundsätzlich gilt natürlich, dass nur Lokomotiven mit einem Digitaldecoder ausgerüstet werden sollen, die auch im Analogbetrieb einwandfrei funktioniert haben. Der Einbau des Lokdecoders kann keine mechanischen Probleme oder Kontaktschwierigkeiten der Lokomotive ausgleichen bzw. beseitigen. Deshalb vor dem Einbau des Decoders den Zustand der Lok genau kontrollieren.

Folgende Punkte sind daher zu beachten:
    - ist eine Bedienungsanleitung vorhanden, damit können Beschädigungen beim Öffnen des Fahrzeuges vermieden werden.
    - Zustand des Getriebes, Verschmutzung, Haftreifen, etc reinigen mit Waschbenzin
    - Motortyp analysieren (Glockenanker, Permanentmagnetmotor, Wechselstrommotor, Rundmotor, Zustand, etc).
    - Funktioniert die Beleuchtung im Analogbetrieb
    - Qualität der Stromabnahme - verschmutzte Kontakte reinigen bzw. mit einer Minidrahtbürste abschleifen.
    - Stromaufnahme des Motors kontrollieren, ggf Reinigungsarbeit bzw. Reparatur durchführen.
    - Getriebe reinigen und auf Zahnabbrüche achten.
    - Gibt es genügend Platz in der Lok für den Decoder.
      Dabei ist zu beachten, dass der Decoder optimal arbeiten kann, heißt, dass er ausreichende Kühlung erhält. Wenn möglich den Decoder an der Metallchassis der Lok oder an einem anderen größeren Metallstück (z.B. Lokgewicht) fixieren. Bei der Platzsuche ist auch darauf zu achen, dass die Kabel problemlos zu den entsprechenden Anschlüssen von Motor, Stromabnehmer und Lampen geführt werden können.

Grundsätzliches:
Verschmutzte Räder und Kontakte verhindern einen einwandfreien Betrieb des Modells. Ebenso wird ein sauberes Fahrverhalten durch verschmutzte Motor-Kollektoren speziell bei den älteren Rundmotoren auch mit Lokdecoder nicht erreicht.
Schwerlaufende Getriebe sind zu reinigen, insbesondere dann,wenn die Lok über einen langen Zeitraum nicht mehr in Betrieb gewesen ist, oder es schon sehr viele Betriebsstunden ohne Wartung absolviert hat.

Besondere Beachtung gilt den Motoren und hier den Kohlebürsten, den Radschleifern und der Verkabelung. Bei älteren Lokomotiven ist auch die Wärmeentwicklung des Motors zu beachten. Erhitzt sich der Motor in der Betriebszeit, bedeutet das eine erhöhte Stromaufnahme. Dafür gibt es verschiedene Ursachen. Hier wird auf das Kapitel Motoren hingewiesen. Nur hier soviel:
    - Kohlebürsten unterliegen einer erheblichen Abnutzung. Diese hängt von der elektrischen Betriebsbelastung und dem Material der Kohlebürsten ab. Eine Prüfung der Kohlebürsten bei Loks die länger im Betriebseinsatz stehen ist hier dringend erforderlich..
    - Anker des Motors prüfen. Der Abrieb der Kohlebürsten setzt sich häufig in den Spalten des Kollektors fest. Das führt zu Kriechströmen. Die Folgen sind eine erhöhte Stromaufnahme mit einhergehender Erhitzung des Motors, verstärkter Funkenflug mit Rauchentwicklung und Abbrand.
Glockenanker Motoren erfordern einen speziellen Decoder um eine Überhitzung des Motors zu vermeiden.

Rundmotoren mit dreipoligen Ankern wie in älteren Märklin-, Fleischmann-, Rokal-, HAG- Loks etc. eingebaut sind zum Betrieb mit Decodern nicht so gut geeignet. Die alten Rundmotoren von LIMA sind nicht für die Digitalisierung geeignet. Auch mit allen möglichen CV-Einstellungen laufen die Motoren nur sehr schlecht und holprig.

Die Kenntnis der Stromaufnahme des Motors ist sehr wichtig. Sie ist wichtig um die Dimension des Decoders bestimmen zu können. Dabei ist der Wert des normalen Betriebes unter Last und den Wert bei blockiertem Motor bei der maximalen Spannung zu messen. Die Stromaufnahme der Lampen kann aus der Bedienungsanleitung entnommen werden. Beim Lämpchen mit 200mA Stromaufnahme sollten LED eingesetzt werden. Die handelsüblichen Decoder haben eine maximale Stromabgabe von ca 100mA für die Beleuchtung. Für LED's Vorwiderstandgröße rd. 1 kOhm

Der Einbau

Nun geht es zum eigentlichen Einbau des Decoders:
1.Schritt (öffnen des Gehäuses und Beseitigen aller Stromverbindungen)
Hier beginnt die erste Herausforderung. Bei manchen Modellen besitzt der Modellbahner keine Anleitung. Es sollte aber dennoch versucht werden, eine Anleitung für die Lok im Netz aufzutreiben. Das schlimmste was einen Modellbahner hier passieren kann ist, dass bevor überhaupt die Lok digitalisiert wird, bereits das Chassis der Lok irreparable Schäden davon trägt. Das Gehäuse der Lok sollte nun nach der Beschreibung des Herstellers abgenommen werden.
Nach dem Öffnen des Gehäuses ist hier vor dem eigentlichen Einbau erst mal etwas Detektivarbeit angesagt - so z.B. wie sind die elektrischen Verbindungen in der Lok realisiert?

Meistens ist bei den jüngeren Loks eine sog. Leiterplatte zu sehen. Die nicht benötigten Teile auf der Leiterplatte werden ausgebaut. Als erstes werden sämtliche nicht benötigten Dioden (z.B. zu den Birnchen), Kondensatoren, Siliziumscheiben und Entstördrosseln entfernt.
Die Stromkabel von den Radschleifern müssen so aufgelötet sein, dass keine Masseverbindung zum Chassis besteht. Ist Massekontakt vorhanden, muss dieser unterbrochen werden.
Der Motor muss absolut massefrei sein. Deshalb sorgfältig prüfen, ob der Motor auch tatsächlich massefrei ist. Bei manchen Motoren muss hier das Motorschild ersetzt werden, wenn festgestellt wird, dass eine der Kohlen eine Masseverbindung besitzt. Dies gilt insbesondere bei Fleischmann Loks.

Auf den Leiterplatten sind die Leiterbahnen zu prüfen und eventuell mit einem scharfen Messer zu durchtrennen, da hier oft eine Stromverbindung zum Motor besteht. Dazu ist es erforderlich, die Leiterplatte auszubauen und auch die Rückseite zu begutachten, da sich auch manchmal auf der Rückseite Leiterbahnen befinden können, die dann einen Kurzschluss verursachen können.

Falls eine alte Lok digitalisiert wird, müssen die Polklemmen vom Motor entfernt werden (Auslöten). Die beiden Motoranschlüsse sind bei analogen Loks direkt - über einen Stromabnehmer - elektrisch mit den Rädern verbunden. Zur Funkentstörung findet man dabei häufig eine kleine Spule und einen Kondensator. Diese Funkentstörelemente sind zu entfernen und die direkten Motorverbindungen zu den Rädern zu trennen. Dies kann zum Beispiel durch Auftrennen von Leiterbahnen auf der Platine oder durch Isolierung von Kontaktfedern mittels Klebefolie erfolgen. Künftig, also nach der Digitalisierung, werden die Stromabnehmer nur noch mit dem Decoder verbunden sein. Es darf auf keinen Fall mehr ein direkter Kontakt zwischen den beiden Motoranschlüssen und den Schienen bestehen.

Nochmals eindringlich:
Vor dem Einbau des Decoders sind alle Verbindungen zwischen dem Motor, Stromaufnehmern (Radschleifer) und Zusatzfunktionen (z.B. Beleuchtung) aufzutrennen.
Nach dieser Prozedur sollten alle noch verbliebenen Leitungen mit einem Ohmmeter auf Masse geprüft werden. Auch wenn wir uns wiederholen, es darf keine Masseverbindung zum Decoder bestehen, sonst wird der Decoder bereits bei der ersten Inbetriebnahme zerstört.

2.Schritt - Decoderplazierung

Ist dieser Teil der Arbeit erledigt, wird der Decoder, der isolierend innerhalb des Einbauraumes positioniert werden muss, eingebaut. Dabei ist darauf zu achten, dass der Decoder an einer Stelle in der Lok eingebaut wird, wo mit geringster Wärmeentwicklung zu rechnen ist. Eine Platzierung in der Nähe des Motors sollte vermieden werden. Bei der Suche nach einem geeigneten Einbauort muss auch die Führung der Zuleitungsdrähte zum Decoder berücksichtigt werden.

Die nachfolgende Tabelle zeigt den Platzbedarf verschiedener Digital-Lok-Decoder. Weitere Informationen über die am Markt befindlichen Decoder können u.a. auch bei www.conrad.de eingesehen werden.

Decoder mit Schnittstellenstecker nach NEM-(S)
Decoder
Trix 66832
Trix 66830
Zimo MX62
Trix mit NEM-Stecker
DC 73510 von Uhlenbrock
Protokoll
Selectrix
Selectrix
NMRA
Selectrix + DCC
MM,DCC,Selectrix
Länge in mm
36
14
18
24,2
12,00
Breite in mm
13
9
9
15,4
8,6
Dicke in mm
3
2,5
3
2,5
2,5


Einen weiteren Überblick könnt ihr auf der Pageseite - "Digital im Detail" - bekommen.

Digitale Schnittstelle
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3. Schritt - Einbau des Decoders und die Verkabelung
Vorab die Laufrichtung bestimmen.
Bei Dampfloks kein Problem -- Vorwärts ist Stirnbeleuchtung. Bei Elloks und Dieselloks ist es schwieriger.
Die in Laufrichtung linke Schiene ist die Masse (Kabelfarbe schwarz).
Die in Laufrichtung rechte Schiene ist die Phase (+) -- (Kabelfarbe rot).

Bei der analogen Ausrüstung ist das orange Kabel des Motors in der Regel mit dem roten Kabel verbunden, das graue Kabel mit dem schwarzen Kabel.
Nun geht es an die Kabelverbindungen. Allgemein ist hier folgendes anzumerken:
Bei der Verkabelung des Decoders ist das vorherige Lesen der Decoderbeschreibung Pflicht. Eine falsche Verkabelung kann zur Zerstörung des Decoders führen. Falls keine Decoderbeschreibung vorliegt, sind in der Regel die Decoderbeschreibungen im Netz zu finden.
Die Decoder sind empfindliche elektronische Bauteile. Bevor man sie in die Hand nimmt, muss darauf geachtet werden, dass keine statische Entladungen entsteht. Deshalb während der Arbeiten nicht mit Kunstfasersocken herumlaufen oder Schuhe mit Gummisohlen zu tragen. Am Besten sind Schuhe mit Ledersohlen. Vor dem Berühren des Bauteiles das Metallteil des Tisches oder Heizkörper berühren, damit der Körper "entladen" wird.
Ein guter Rat: Kaufe nie gebrauchte Decoder ohne Beschreibung. Meistens haben diese Decoder einen Defekt und der Verkäufer wird sofort bei einer Reklamation mitteilen, dass der Decoder falsch angeschlossen wurde.

Im Gegensatz zu den alten Loks, haben sich die Hersteller nun bei der Verkabelung neuerer Loks auf einen Standard geeinigt.
    - So sind die schwarzen und roten Kabel an die Radschleifer anzuschließen. In der Regel (Abweichungen sind hier möglich) wird das schwarze Kabel mit der Stromabnahme des in Fahrtrichtung linken Rades verbunden. Das rote Kabel mit der Stromabnahme des rechten Rades (in Fahrtrichtung).

    - Die orangen und grauen Kabel sind am Motor zu befestigen.

    - Das graue Kabel kommt an den Motoranschluss, der vorher mit der in Fahrtrichtung linken Schiene verbunden war.

    - Das orange Kabel an den anderen Motoranschluss.´Man sollte sich auch genau merken, welcher Motoranschluss mit dem rechten bzw. linken Radschleifer verbunden war (Kessel oder Führerstand liegt in Fahrtrichtung vorne).

    - Die Weißen und gelbes Kabel sind Funktionsausgänge und werden meistens für den Lichtwechsel verwendet.

Als nächstes kommt die Beleuchtung an die Reihe. Auch hier den Decoderschaltplan zu Hilfe nehmen. Wichtig: Es darf kein Kurzschluss zwischen Schiene bzw. Rad und den Decoderausgängen existieren, da sonst die Endstufen der Lichtausgänge des Decoders (Kurzschluss) durchbrennen können.

Bei Lokomotiven mit potentialfreien Birnchen (keine Masseverbindung) werden diese mit dem blauen Kabel verbunden. Ein weiteres Kabel ist in der Regel zum Schalten einer weiteren Funktion, wie Rauchentwickler, Signalhorn oder Fernscheinwerfer, vorgesehen.

Wichtig: Wenn Kabel nicht benötigt werden, dann vor dem Einbau des Decoders kürzen und die Schnittstelle mit einem Tupfen Heißkleber verschließen. Isolierbänder haben den Nachteil, dass sie wieder abgehen können.

Bei der Verkabelung sind aber noch Besonderheiten zwischen Gleichstrom und Wechselstrommotoren (Märklin-Motoren oder Allstrommotoren) zu beachten:


3.1: Verkabelung bei Gleichstrommotoren
Bei Gleichstrom-Lok(motoren) wird der Decoder einfach zwischen die von den Radkontakten kommenden Drähte und den zum Motor führenden Drähte geschaltet. Die Farben der jeweiligen Drähte sind bei den namhaften Herstellern genormt:
- Farbe rot und schwarz führen zu den Radschleifkontakten
- Farbe grau und orange werden am Motor angeschlossen.

Je nach Decoder gibt es die Möglichkeit,
- die Spitzenbeleuchtung in Abhängigkeit von der Fahrtrichtung zu schalten
- weitere Funktionen wie Innenbeleuchtung, Raucherzeuger usw. zu schalten
- die Ausgänge werden im Allgemeinen mit F1, F2 ... bezeichnet. Siehe hierzu aber auch die Decoderbeschreibung.

Nun haben wir noch ein anderes Problem. Manche ältere und alte Lokmodelle haben ihre Standardverkabelung an die Lokchassis als Masse angeschlossen. Wir müssen zwar auch bei diesen Loks alle Masseverbindungen trennen, aber hier ist der Decodereinbau nur so möglich, dass weiterhin die Lokchassis als Masse dient. Diese Schaltungen sind insbesondere bei Gussloks oft zu finden. Das nachfolgende Beispiel zeigt die analoge Verkabelung einer solchen Lok und das nebenstehende Bild die Decoderverkabelung unter Beibehaltung der Lokchassis. Voraussetzung sind natürlich isolierte Radachsen, die beim Gleichstromzweileitersystem immer erforderlich sind.

Decodereinbau bei Gleichstrommotoren auf Chassis     Decodereinbau bei Gleichstrommotoren auf Chassis
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Nun gibt es auch Loks die eine sog. potentialfreie Verkabelung besitzen. Dies ist grundsätzlich die neueren Loks der Fall. Diese besitzen meistens eine Platine zur Verteilung des Fahrstroms zu den verschiedenen Verbrauchern. Zudem kann die Platine auch Dioden für die fahrtrichtungsabhängige Lokbeleuchtung beinhalten. Je nach Loktyp kann die Platine entfernt werden oder dient mit entsprechend durchtrennten Leiterbahnen weiterhin als Stromverteilerplatine.

Decodereinbau bei Gleichstrommotoren Potentialfrei     Decodereinbau bei Gleichstrommotoren Potentialfrei
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Nachfolgend wird ein weiteres Schaltbeispiel für Gleichstrommotoren gezeigt:

Decodereinbau bei Gleichstrommotoren
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Nun wollen wir uns den Einbau mal vom Prinzip her ansehen:
    1. Zuerst wird der rote Anschlussdraht des Decoders mit dem rechten Radschleifer verbunden (Kessel oder Führerstand - 1 - liegt in Fahrtrichtung vorne).
    2. Den schwarzen Anschlussdraht des Decoders mit dem linken Radschleifer der Lokomotive verbinden.
    3. Nun wird Motor angeschlossen. Dazu den orangen Anschlussdraht mit dem Motoranschluss verbinden, der vor Einbau des Decoders mit dem rechten Radschleifer verbunden war.
    4. Der graue Anschlussdraht wird mit dem Motoranschluss verbunden, der vor Einbau des Decoders mit dem linken Radschleifer verbunden war. Vorsicht: Ein Vertauschen der Anschlussdrähte führt zu einer falschen Fahrtrichtung der Lok - es muss sonst wieder umgelötet werden.
    5. Zum Schluss werden die Funktionsausgänge angeschlossen. Der Decoder liefert am blauen Anschlussdraht die positive Versorgungsspannung für die Funktionsausgänge. Über den gelben und den weißen Anschlussdraht schaltet der Decoder die Funktionen (z.B. Lampen) an die negative Versorgungsspannung (Bitte hier auch die Decoderanleitung lesen). Je nach inneren Aufbau (bestehende Verdrahtung) gibt es für den Anschluss der Funktionsausgänge zwei Varianten:

Variante A:
Sind die Lampenfassungen der Lokomotive gegen das Fahrgestell isoliert, verwendet man den potentialfreien Anschluss der Funktionsausgänge. Diese Anschlussart bereitet die wenigsten Probleme und ist auf jeden Fall zu empfehlen, auch wenn die Vorbereitungen (Auftrennen der Verbindungen) etwas langwieriger sind.

Decodereinbau bei Gleichstrommotoren
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Variante B:
Bei Lokomotiven, bei denen die Lampenfassungen die Radschleifer mit dem Fahrgestell elektrisch verbunden sind ist, muss der in der nachfolgenden Abbildung gezeigte Anschluss der Funktionsausgänge gewählt werden. Der blaue Anschlussdraht wird nicht mehr benötigt. Der Decoder N020 besitzt z.B. keinen Ausgang mit positiver Versorgungsspannung (blauer Draht bei T121/T140). Hier werden ebenfalls die Funktionsausgänge an einen Radschleifer angeschlossen. Diese Anschlussart des Decoders ist bei einigen Lokomotiven einfacher zu realisieren, hat aber auch Nachteile:
a) Die Helligkeit der Lampen ist bei dieser Anschlussart etwas geringer. Der Kurzschlussschutz der Funktionsausgänge ist in seiner Wirksamkeit eingeschränkt.
b) Im Gleichstrombetrieb ist nur ein Funktionsausgang betriebsfähig. Welcher Funktionsausgang das ist, hängt davon ab, mit welcher Schiene das Fahrgestell der Lokomotive verbunden ist.

Hintergrund: Wenn das Fahrgestell negative Versorgungsspannung besitzt, funktioniert der Funktionsausgang nicht, da der Decoder diesen auch gegen negative Versorgungsspannung schaltet. Um alle Funktionen des Decoders nutzen zu können, sollten diese Lokomotive nur im Digitalmodus betrieben werden (Analogbetrieb sollte ausgeschlossen werden).

Decodereinbau bei Gleichstrommotoren
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Die Beleuchtung wird dann hier wie folgt angeschlossen:

weiß - Spitzenlicht vorne und Schlusslicht hinten
gelb - Spitzenlicht hinten und Schlusslicht vorne

Anschließend sollte nochmals die Verdrahtung, der Decoder und die Motoranschlüsse auf Kurzschlüsse untersucht werden. Den Decoder nicht mit Isolierband umwickeln, da dadurch die Leistungsfähigkeit herabgesetzt wird.

3.2: Einbau bei Wechselstrommotoren
Nun ist es, wie wir wissen, bei Gleichstrom-Motoren egal, ob es sich um einen Faulhaber, einen Glockenanker oder sonstigen Gleichstrommotor handelt. Bei den Wechselstrom-Märklin-Motoren ist es aber wichtig. Selbst Loks gleicher Bauart wurden bei Märklin im Laufe der Jahre mit unterschiedlichen Motor-Typen versehen.

Nun gibt es zwar für diese Wechselstrommotoren eine einfache Lösung durch den Einbau eines Allstrom-Decoder wie z.B. dem AnDi, verschiedene Uhlenbrock-Decoder oder auch geeignete Märklin Decoder. Diese Decoder können den vorhandenen Motor ansteuern.

Zu empfehlen sind sie aber dennoch nicht. Zwar lässt sich die Lok digital steuern, aber die Fahreigenschaften leiden. Der Grund hierfür ist der 3-polige (3 Stern-Motor) Märklin-Motor.

Es ist deshalb besser, wenn dieser Motor auf einen 5-poligen Hochleistungsmotor umgerüstet wird. Dann erreicht man ein gutes bis sehr gutes Fahrverhalten. Um den Motor entsprechend umbauen zu können ist es erforderlich, den eingebauten Motortyp zu kennen.

Grundsätzlich wird zwischen zwei Motor-Typen unterschieden:

- Motoren mit Trommelkollektoren und
- Motoren mit Scheibenkollektoren.

Motoren mit Trommelkollektor haben quadratische Kohlebürsten und benötigen den:

- Märklin-Umbausatz mit fx-Decoder: Nr. 60901 *)

oder

- Märklin-Umbausatz mit mfx-Decoder: Nr. 60921

Motoren mit Scheibenkollektoren gibt es in zwei Größen:

- Motoren mit kleinem Scheibenkollektor (ca. 18 mm Ø)
- Motoren mit großem Scheibenkollektor (ca. 24 mm Ø).

Diese Motoren besitzen eine runde Kohlebürste und eine runde Bürste aus Drahtgeflecht. Hier eignet sich für die kleinen Motoren der:

- Märklinumbausatz mit fx-Decoder: Nr. 60903
- Märklinumbausatz mit mfx-Decoder: Nr. 60923

Für die großen Scheibenkollektormotor eignen sich:

- Märklinumbausatz mit fx-Decoder: Nr. 60904
- Märklinumbausatz mit mfx-Decoder: Nr. 60924

Leider sind manche diese Umbausätze nicht mehr von Märklin lieferbar. Dennoch gibt es sie im Versandhandel und bei den Händlern sie sie in der Regel auch noch zu beziehen.

Decodereinbau bei Wechselstrommotoren     Decodereinbau bei Wechselstrommotoren     Decodereinbau bei Wechselstrommotoren
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4.Schritt - Die erste Probefahrt

Ist die Verkabelungsarbeit getan, dann kann es an die Probefahrt gehen. Die Lok sollte zur Probefahrt noch nicht abschließend zusammen gebaut werden. Das Oberteil der Lok muss bei der Probefahrt noch nicht aufgebracht werden.

Bevor die Lok aufs Gleis gestellt wird kontrolliert man zuerst noch einmal, ob auch kein Kurzschluss zwischen den Anschlüssen existiert (Ohmmeter).

Zum Schluss kommt der große Augenblick und die erste Fahrt auf dem Gleis und die Konfiguration des Decoders. Da trotz aller Vorsicht Verbindungen oder Kurzschlüsse übersehen werden können, sollte der erste Test des Decoders auf einem Gleisabschnitt mit einer Strombegrenzung durchgeführt werden. Die einfachste Methode ist dabei die Nutzung des Programmiergleises der Digital-Zentrale, soweit diese eine Strombegrenzung enthält.

Vorgehen:
  • Die Lok wird auf das Programmiergleis gestellt.

  • Das Konfigurationsregister 1 (CV#1) ausgelesen. Es enthält die Basisadresse der Lok. Bei allen fabrikneuen Decodern ist dort der Wert 03 gespeichert. Falls ein anderer Wert ausgelesen wird, wird einfach der Wert 03 programmiert. Beim anschließenden Auslesen muss der Wert dann 03 sein. Die Programmierung sollte ohne Probleme möglich sein, ansonsten ist beim Decodereinbau irgend etwas falsch gelaufen.

  • Erfolgt keine Rückmeldung, ist nochmals die Verdrahtung der Radschleifer bzw. Motoranschlüsse zu überprüfen. Mit den alten Arnoldzentralen (mit zusätzlichen Programmer) und den dazu baugleichen Märklin Digital "=" - Geräten lassen sich Lokadresse und alle Register, die den Wert 0 enthalten nicht auslesen. Der Decoder wird dann mittels Auslesen von Register 2 (CV#2) getestet, welches im Grundzustand den Wert 7 enthält.

  • Ist soweit alles in Ordnung wird die Lok unter der Adresse 03 im unteren Fahrstufenbereich auf der normalen Strecke gefahren und die Fahrtrichtung überprüft. Bei der ersten Probefahrt, sollte die Funktionstaste noch nicht aktiviert werden. Bei einem Fahrbefehl "vorwärts" muss die Lok auch vorwärts fahren. Wenn nicht, sind die Radschleiferanschlüsse (rot, schwarz) oder die Motoranschlüsse (grau, orange) vertauscht.

  • Fährt die Lok einwandfrei und reagiert beim Richtungswechsel richtig, kann auch die Funktionstaste in Betrieb genommen werden. So sollte auf jeden Fall die Beleuchtung der Lok mit der Fahrtrichtung übereinstimmen, wenn nicht, sind die Anschlussdrähte (weiß, gelb) zu den Birnchen/LEDs vertauscht.
    Ist ein bei der Probefahrt ein sehr hoher Pfeifton zu hören, dann sofort die Stopptaste drücken, denn dann ist ein „Kurzschluss“ auf dem Decoder, der aber nicht ausreicht, die Anlage auszuschalten und den Decoder zerstören könnte. könnte.

  • Stottert die Lok beim Anfahren oder brummt nur ganz leise, kann ein Fehler in der Verdrahtung (Kurzschluss) vorliegen. Sofort die Lok vom Gleis nehmen oder Versorgungsspannung abschalten. Beim manchen Decodern wird die Überlastung zusätzlich durch ein Blinken der Lampen angezeigt. Bitte beachten, dass die Abschaltung der Motorausgänge auch bei Überlastung des Decoders vor sich geht. Die Überlastung kann z.B. beim Anfahren bei hohen Digitalspannungen (> 18 Volt) durch den Motor auftreten, da der Decoder mit Strömen von weit über 1 Ampere belastet wird. Ebenfalls kann beim Zuschalten der Beleuchtung durch den Kaltwiderstand der Glühlampen der Überlastschutz ansprechen und damit den Decoder abschalten.
    Die nach NMRA-Norm empfohlene Digitalspannung für Lokomotiven der Baugröße H0 liegt bei 15 Volt. Ein Reduzieren der Spannung der Digi-Zentrale bringt somit Vorteile für die Lebensdauer der Lämpchen und des Motors der Lok.
    Wenn der Motor weiterhin sehr unruhig, ruckelnd oder lärmig läuft, müssen die Motorparameter eingestellt werden. Dies kann sehr zeitraubend werden. Bei Rundmotoren von HAG, Fleischmann oder Märklin sind meistens die CV-Werte noch anzupassen.

  • Funktioniert alles fehlerfrei, dann war der Einbau des Decoders erfolgreich. Um alle Funktionen nutzen zu können und den Decoder optimal an die jeweilige Lokomotive anzupassen, sind nun die verfügbaren Konfigurationsvariablen noch entsprechend zu programmieren.

  • Nun kann das Gehäuse wieder aufgesetzt werden. Der Einbau ist beendet. Beim Verschließen der Lok darauf achten, dass keine Kabel gequetscht oder der Decoder verschoben wird.

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Der Einbau von Lokdecoder mit digitaler Schnittstelle
Meistens werden diese Loks unter dem Begriff „Digital vorbereitet“ verkauft. Die digitale Vorbereitung ist von Hersteller zu Hersteller unterschiedlich. Üblicherweise ist jedoch eine digitale Schnittstelle vorhanden, in die der passende Decoder eingesetzt werden kann. Weitere Maßnahmen zur Digitalisierung sind dann nicht mehr vorzunehmen. Allerdings sollte der gewählte Decoder nicht in diese Schnittstelle passen, wird es problematisch. Im schlimmsten Fall, muss der Stecker abgeschnitten werden und die Lok konservativ digitalisiert werden. Manche Hersteller treibt auch der Schalck um. Sie haben zwar in der Lok eine digitale Schnittstelle vorgesehen, aber es gibt keinen Platz für den Decoder. Also auch bei sog. digital vorbereiteten Loks immer in das Innenleben der Lok sehen, bevor der Decoder gewählt wird.

Dennoch bei einer vorhandener Schnittstelle ist die digitale Umrüstung sehr einfach. Wie bereits erwähnt geht man hier wie folgt vor:

- Lok öffnen und nachsehen, welche Schnittstelle in der Lok vorhanden ist.

- passenden Decoder zur Schnittstelle auswählen und kaufen. Darauf achten, dass die Leistungsdaten ebenfalls passen.

- den Decoder in die Schnittstelle stecken

Die Lok ohne Gehäuse auf das Programmiergleis stellen.

- Lok mit der Digitalzentrale ansprechen und die CV-Werte ggf. entsprechend anpassen.

- nach der Probefahrt, kann dann das Oberteil der Lok wieder aufgesetzt werden.

Das wars.

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