Der Einstieg in den digitalen Eisenbahnbetrieb - hier: Der Fahrregler, der Stromanschluss, die Stromkreise, die Gleiswippe und die Rückmeldemodule -
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Der Einstieg in den digitalen Eisenbahnbetrieb, Teil 3




Der Lokdecoder oder Digitaldecoder


Der Lokdecoder ist ein richtiges Multitalent.
Zunächst mal muss der Lokdecoder die Geschwindigkeit der Lok regeln. Das ist seine wichtigste Aufgabe. Decoder neuerer Bauart beherrschen auch eine Lastregelung. Damit fährt die Lok bergauf oder bergab fast genauso schnell wie auf der Ebene, ohne das man nachregeln muss.
Der Decoder kann das Licht einschalten und ausschalten. Die Lokbbeleuchtung kann ferner fahrtrichtungsabhängig gesteuert werden. Das weiße Licht leuchtet dann nur nach vorne und hinten (in Fahrtrichtung gesehen) ist es ausgeschaltet. In der anderen Fahrtrichtung dann umgekehrt. Bei den modernen Decodern können noch weitere Funktionen geschaltet werden.

Beispiel:
- Raucherzeugung bei Dampfloks
- Lokhupe
- Telex-Kupplung bei Rangierloks (zum Kuppeln und Abkuppeln)
- Fahrgeräusche
Die Möglichkeiten sind vielfältig.
Die neusten Decoder bieten neben der Lastregelung auch noch eine Einstellung für Beschleunigung und Verzögerung. Die Lok fährt dann nicht sofort mit voller Geschwindigkeit los, wenn der Fahrregel auf "Fahrt" gedreht wird, sondern beschleunigt - wie beim echten Fahrbetrieb - sanft auf die eingestellte Geschwindigkeit. Die Beschleunigung auf die angestrebte Geschwindigkeit kann am Decoder eingestellt werden. Auch das Bremsen erfolgt auf die selbe Weise.

Wie wir nun gesehen haben, entnimmt der Lokdecoder seine Informationen aus dem Digitalstrom der vom Gleis kommt. Das Digitalsignal beinhaltet alle Funktionen, die eine Lokomotive zum Fahrbetrieb benötigt.
Ein Digitaldecoder ist also ein elektronischer Baustein, der das Digitalsignal, das von einer Digitalzentrale über die Schiene ausgesendet wird, decodiert und dem Fahrzeug, in das er eingebaut worden ist sagt, was es zu tun hat.
Der Einbau ist grundsätzlich bei allen Motoren möglich. Auch alte Lokomotiven können umgerüstet werden.
Zusätzlich zum Fahrbetrieb können Zusatzfunktionen, wie Lokpfeife, Beleuchtung etc (soweit die Lok dies anbietet), geschaltet werden (siehe auch "Zusatzgeräte").
Nur mit einem Lokdecoder gelangt man somit zum digitalen Fahrspaß.
So ist es möglich beim Halten eines Schienenbusses die Stirn- und Schlussleuchten eingeschaltet zu lassen.
Das ist dann Eisenbahnromantik pur.

Decoder-Bild


Folgende Decoder gibt es:

Fahrzeugdecoder:
Werden in Lokomotiven eingebaut. Sie steuern den Fahrzeugmotor und in einigen Fällen auch andere Funktionen, wie z.B. Licht oder Sound.

Funktionsdecoder:
Sie steuern ausschließlich Funktionen wie Licht, Sound oder Rauch.

Decoder gibt es in den unterschiedlichsten Ausführungen und Größen. Beim Einsatz eines Digitaldecoder zur Nachrüstung älterer Loks ist folgendes zu beachten:

Der Allstrommotor - Wechselstrommotor:
Dieser ist bei Lokmodellen von Märklin oder Hag in der 3-Leiter Wechselstromtechnik zu finden. Der Motor besitzt Trommel- oder Scheibenkollektoren.
Der Gleichstrommotor:
Diesen Motor zeichnen Permanentmagnete aus, welche ein ständiges Magnetfeld, unabhängig von der anliegenden Betriebsspannung, erzeugen. Durch einen Wechsel der beiden (Gleichspannungs-) Potentiale in den Fahrschienen erzeugt man eine Änderung der Drehrichtung. Bei fast allen Zweileitersystemen findet man diese Motortypen (Trix, Fleischmann etc). Von den Herstellern werden dafür zahlreiche Decoder für alle gängigen Baugrößen angeboten.
Der Glockenankermotor
Im Grunde genommen handelt es ich um einen Gleichstrommotor. Nur hat man als Optimierung der Arbeitsleistung auf den Eisenkern der Ankerwicklungen verzichtet. Stattdessen kommt Kunststoff zum Einsatz und man spricht daher auch von „eisenlosen“ Glockenankermotoren. Zur Ansteuerung benötigen diese Motoren aber eine besondere Regelung. Auch hierfür gibt es geeignete Decoder.

Viele Lokfabrikate wie Fleischmann, Trix, Roco haben Gleichstrommotoren. Diese Loks können auch auf das Märklin Wechselstromsystem umgerüstet werden. Dazu gibt es einen entsprechenden Baustein im Fach-oder Versandhandel. Kostenpunkt rd. 24,00 Euro.

Nun müssen allerdings Lokdecoder programmiert bzw angesprochen werden. Man spricht auch vom auslesen. Um dies sinnvoll zu bewerkstelligen ist der Bau eines eigenen Programmiergleises sinnvoll.
Manche Digitalzentralen haben dazu einen eigenen "Programmiergleisausgang", andere hingegen haben nur einen allgemeinen Gleisausgang, der im Programmiermodus automatisch zum Programmiergleisausgang wird.
Wenn ein separater Programmiergleisausgang vorhanden ist, wird das Programmiergleis (ist ein normales Gleis, das aber getrennt von der Anlage ist) an diesen Anschluss angeschlossen.
Wenn nur ein allgemeiner Gleisausgang vorhanden ist, würden alle auf dem Gleis stehenden Lokomotiven (alle Lokdecoder) auf den gleichen Wert programmiert werden.
Dies ist natürlich nicht sinnvoll. Deshalb gibt es hier folgende Möglichkieten:

- Beim Programmieren jeweils alle Lokmodelle (= Lokdecoder), die nicht programmiert werden sollen, von der Anlage entfernen.

- Ein gesondertes Programmiergleis anlegen und die Kabelanschlüsse an der Zentrale jeweils umstecken oder über einen Schalter/Relais die Digitalspannung zwischen Anlage und Programmiergleis umschalten.

- Ein Gleis auf der Anlage als Programmiergleis benutzen (eigene Stromeinspeisung und allpolig gegen die restliche Anlage isoliert) und den restliche Teil der Anlage während des Programmiervorganges stromlos schalten.


Hersteller von Decodern sind u.a. :
- Fa. Kühn --------- http://www.kuehn-digital.de
- Fa. Lenz --------- http://www.digital-plus.de
- Fa. Tams --------- http://www.tams-online.de
- Fa. Uhlenbrock --- http://www.uhlenbrock.de
- Fa. Zimo --------- http://www.zimo.at




Stromanschluss


Ein wichtiges Detail bei der Herstellung einer digitalen Modelleisenbahn ist der Bereich zwischen Zentralstation und Gleis - also der Bereich wo der Strom in Gleis gebracht wird).
Alle Modellbahnhersteller haben in Ihrem Gleissortiment sog. Anschlussgleise. Es gibt aber auch Anschlussklemmen, mit denen die jeweiligen Schienen mit Strom und digitaler Information versorgt werden können. Diese Anschlussklemmen sind an der Unterseite der Gleise anzuklippsen. Die Klemmen drücken dann gegen die Gleisprofile. Beim M-Gleis von Märklin ist dieses Verfahren allerdings nicht möglich.
Werden Anschlussgleise genommen, so ist darauf zu achten, dass der Entsörkondensator, soweit vorhanden, entnommen wird. Im Digitalbetrieb kann dieser Kondensator sonst zu Problemen führen.
Für geschickte Bastler besteht auch die Möglichkeit die Anschlussdrähte an die Schienen anzulöten. Dazu ist aber ein wenig Erfahrung in der Löttechnik erforderlich.

Hinweis:
Wenn Stromversorgungskabel angelötet werden, so sollten einzelne Litzendrähte verwendet werden. - keine mehrpoligen Kabel - .

Klemmanschluss-Bild      Anschlussgleis-Bild
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Stromkreise


Während beim Analogbetieb für jedes Gleis, auf dem eine Zug unabhängig abgestellt werden soll, eine elektrische Trennung des gewünschten Abschnittes (Isolation) mit zusätzlicher Stromeinspeisung erforderlich ist, wird im Digitalbetrieb grundsätzlich nur eine einzige Stromeinspeisung erforderlich.

Da aber bei größeren Anlagen immer wieder Leistungsverluste auftreten (durch Schienenprofile, Schienenverbinder etc) kommt man hier auch nicht ohne öftere Stromeinspeisung (Bildung von Gleisabschnitten) aus.
Im nachfolgenden Bild wurde eine Digitale Schaltung mit zwei Stromkreisen dargestellt.

Stromkreis-Bild
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Aus dem Bild ist zu ersehen, dass ein zusätzlicher Trafo und ein zusätzlicher Booster erforderlich sind um den zweiten Gleisabschnitt mit Strom und digitaler Information zu versorgen. Es wird aber keine zusätzliche Zentralstation erforderlich. Wichtig ist, dass die jeweiligen Gleisabschnitte (oder auch Stromkreise) physikalisch ordentlich getrennt werden.
Eine zusätzliche Zentralstation wird nicht benötigt, da weiterhin alle digitalen Informationen von bzw zur Zentralstation gegeben werden. Ein Booster-Bus ist allerdings erforderlich.

Um mehrere Stromkreise zu bilden müssen, wie oben erwähnt, die jeweiligen Stromkreise untereinander ordentlich physikalisch getrennt werden. Nun wie wird dies bewerkstelligt.
Am einfachsten und am sichersten sind die im Handel erhältlichen Isolierschienenverbinder. Dabei handelt es sich um Plastikartikel, die den metallenen Schienenverbindern ähnlich sind.
Verfahren wird so:
1. Der am Gleis befestigte Metallschienenverbinder wird mit einer Zange abgezogen werden.
2. An dieser Stelle wird dann der "Plastikgleisverbinder" aufgebracht bzw aufgeschoben. Insgesamt werden somit in einem Stromkreis mind. 4 Plastikgleisverbinder benötigt.

Nach Abschluss dieser Maßnahme ist der Stromkreis vollständig physikalisch getrennt.



Die Gleiswippe


Es tritt im Forum immer wieder die Frage auf, kann eine zweite Central Unit oder allgemeiner ausgedrückt "Kann eine zweite Zentralstation statt eines Boosters an einen zweiten Gleisabschnitt angeschlossen werden ?
Vom Prinzip her geht dies. Eine zweite Zentralstation wird jedoch der "normale" Modellbahner nicht benötigen. Da z.B. mit einer Central Unit alle Loks auf der Anlage gesteuert werden können, egal wie groß diese auch ist.

Aber vielleicht ist die Anlage so groß oder verwinkelt, dass nicht alle Bereiche einsehen können, oder es exisitiert eine zweite Zentralstation, weil sie günstig bei E-Bay ersteigert werden konnte. Oder der Opa hat dem Enkel eine Anfangspackung geschenckt und was nun mit der Zweiten machen.

Es sind also nun zwei Trafos und zwei Zentralstationen vorhanden. Was machen ???

Jetzt gibt es die Möglichkeit, den neuen (sprich zweiten) Gleisabschnitt mit einer eigenen (in unserem Fall) Control Unit zu steuern.
Werden beide Gleisabschnitte entsprechend dem nachfolgenden Bild geschaltet, so fährt die Lok vom ersten Gleisabschnitt in den zweiten Gleisabschnitt ohne stehen zu bleiben. Der "Lokdecoder" kennt seinen letzten Befehl und führt ihn aus, egal auf welchem Stromkreis sich die Lok befindet.

Zwei Zentralstationen
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Die Lok fährt also weiter. Ein Steuern mit der Zentraleinheit aus Gleisabschnitt 1 ist allerdings nun nicht mehr möglich. Wir befinden uns ja im zweiten Gleisabschnitt.
Es kann zwar ein Befehl in die Control Unit eingegeben werden. Dieser Befehl kann aber erst umgesetzt werden, wenn die Lok sich wieder im Gleisabschnitt 1 befindet.
Natürlich könnte jetzt die Zentraleinheit des Gleisabschnittes 2 die Lok übernehmen. Wenn allerdings im Gleisabschnitt 2 ein Problem auftritt (z.B. Zugzusammenstoß steht ohne Eingreifen bevor) so ist schnelles Handeln angesagt. Da kann es dann sehr schnell zu einer Überforderung des Modellbahners kommen, da dieser dann an die zweite Zentralstation gehen muss und dort die richtige Lok-Nr eingeben und die nötigen Fahrbefehle geben muss. Und das auch noch sehr schnell.

Die Stop-Taste zu drücken funktioniert auch nur in dem Abschnitt, der von der jeweiligen Zentralstation kontrolliert wird. Die Abschaltung der Loks auf der gesamten Anlage funktioniert also nicht.

Also so einfach ist das mit den zwei Zentralstationen nicht.

Es kann aber noch ein anderes Problem auftreten.

Die Signale der Zentralstationen können gegeneinander arbeiten, da sie nicht gleichgeschaltet sind. Bei einem Kurzschluss durch einen Lokschleifer beim Überfahren der beiden Stromkreise kann es hier schon mal ordentlich funken.

Für solche Fälle gibt es deshalb sogenannte Gleiswippen, die verhindern, das der Schleifer einer Lok beide Stromkreise gleichzeitig berührt.

Was ist nun eine Gleiswippe und welche Aufgabe hat sie ?

Sehen wir uns mal das nachfolgende Bild an:

Gleiswippe
Zum Vergrößern -- Bild anklicken


Die Farben blau und grün symbolisieren die beiden voneinander isolierten Stromkreise. Mit roter Farbe ist die Gleiswippe dargestellt.
Der Schleifer der Lok hat die Farbe des jeweiligen Stromkreises, mit dem er in Kontakt ist.
Die Lok fährt und der Schleifer kommt von rechts an die Wippe heran und fährt auf die Gleiswippe. Dabei hat er beim Überfahren der Gleiswippe kurzzeitig keinen Kontakt. Da die Lok aber in Fahrt ist, kann sie diesen kurzen Moment überwinden, bis der Schleifer auf den anderen Stromkreis kippt.
Durch eine Gleiswippe können somit Kurzschlüsse vermieden werden, die beim Einsatz von zwei Zentralstationen auftreten können.


Eine Gleiswippe muss auch dann eingesetzt werden, wenn Analog- und Digitalbetrieb gemeinsam auf der Anlage betrieben werden sollen.
Es darf hier zu keinem Zeitpunkt auftreten, dass die unterschiedlichen Stromkreise, wenn auch nur kurz, miteinander verbunden werden. Einzig die Massen (braune Buchsen) sind verbunden. Züge mit mehreren Schleifern (z.B. Wagenbeleuchtung) dürfen solche Trennstellen nicht überfahren. Steht ein Schleifer auf dem einen Stromkreis und der zweite auf dem anderen Stromkreis (dazwischen die Trennstelle), ist ein Kurzschluss unvermeidlich und damit geht in den meisten Fällen die Zentralstation in den Digitalhimmel.

Also liebe Modellbahnfreunde aufgepasst mit gleichzeitigen digitalen und analogen Fahrbetrieb. Lieber die Finger davon lassen und sich auf ein System entscheiden.




Die Rückmeldemodule

Unter dem Begriff "Rückmeldung" versteht man die Meldung von Zustandsänderungen auf der Anlage.
Beispiel:
Der Schattenbahnhof:
Ein Zug fährt in Gleis 4 ein und löst dabei einen Kontakt aus. Verschiedene Digitalzentralen können nun darauf reagieren und z.B. entsprechende Weichen oder Signale schalten.
Falls die Anlage mit einem PC betrieben wird, geht ohne Rückmeldung nichts. Woher soll der PC wissen, wenn ein Zug im Bahnhof angekommen ist ?
Die meisten Hersteller von Zentrale bieten auch Rückmeldemodule (RmM) an. Diese werden auch als Decoder bezeichnet, obwohl sie genau das Gegenteil machen (sie codieren ein Signal) und müssten demzufolge "Encoder" heißen.
Solch ein Rückmeldemodul (RmM) hat meist 16 Eingänge die gegen Masse geschaltet werden, d.h., wenn einer der Eingänge über einen Kontakt o.ä. gegen Masse geschaltet wird, meldet das RmM diesen Eingang als "belegt". Der Benutzer kann dann selbst entscheiden, wie diese Information weiter verwendet werden soll.

Die meist verbreitesten Rückmeldesysteme sind:
- s88 (das wohl meistverbreitete System)
- LocoNet
- EasyNet



Hinweis:
Für die Erstellung dieser Seite wurden Textauszüge mit freundlicher Genehmigung von www.1zu160.net zur Verfügung gestellt.

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