Roco’s 50er ins digitale Zeitalter befördert

  • Hallo!

    Thomas S. und Lutz K.

    Die technisch unterschiedlichen Lösungen haben allesamt einen Nachteil; sie brauchen Platz im Triebfahrzeug.

    Nur minimierungen des Platzbedarfs durch normierte Steckschnittstellen, gedruckte Schaltungen und eine elek-

    tronische Lösung können erfolgreich sein.

    MfG

  • Hallo Modellbahner,


    der letzte Beitrag endete mit der Aufgabe das analoge Signal der Lichtschranke in ein für den Microcontroller verständliches Format zu bringen.


    Ich will versuchen, es auch für den Elektroniklaien so verständlich wie möglich zu erklären. Für die Stellen, die tiefer in die Problematik einsteigen, verwende ich wieder die Kennzeichnung "ELEKTRONIK". Wer mag kann das einfach überspringen ohne den Zusammenhang zu verlieren.


    Warum ist eine solche Anpasschaltung überhaupt notwendig? Dazu müssen wir wissen, dass der von mir verwendete Microcontroller an seinen Eingängen bestimmte Spannungen benötigt um Signale zu erkennen.

    Eine logische EINS (high) wird durch eine Spannung von 4Volt - 5Volt dargestellt. Eine logische NULL (low) durch eine Spannung von kleiner 2Volt.


    Das nächste Bild veranschaulicht, dass das Signal der Lichtschranke so nicht direkt auf den Microcontroller gegeben werden kann.


    signalverlauf_fotozelavjj7.jpg

    Bild: 1


    Das sinusförmige Signal der Lichtschranke hat als kleinste Spannung 3,8V (low) und als höchste Spannung etwa 5V (high). Gemäß den oben genannten Spezifikationen erkennt der Microcontroller bei diesem Signalverlauf immer eine logische EINS. Damit wäre keine Zählung der Impulse möglich.


    Was man braucht um die Spannungen und Siganle anzupassen ist ein sogenannter Komparator (Vergleicher). Dieser vergleicht die Spannung aus der Lichtschranke mit einer Referenzspannung. Wird die Referenzspannung überschritten, so schaltet der Ausgang auf EINS, wird sie unterschritten auf NULL. Damit ist unser Problem mit der Signalanpassung behoben.


    ELEKTRONIK

    Im folgenden werde ich versuchen die Funktionsweise eines Komparators zu erklären. Wie immer gibt es natürlich mehrere Möglichkeiten einen solchen Komparator zu realisieren. Ich verwende einen sogenannten "Nicht invertierenden Komparator" mit einem Operationsverstärker. (Operationsverstärker sind die eierlegende Wollmilchsau der Elektronik, kein Gerät der Unterhaltungselektronik kommt ohne aus.)


    Das nächste Bild zeigt den Aufbau und die Funktionsweise eines Komparators mit Operationsverstärker, so wie er in meiner Testschaltung eingesetzt wurde.

    komparator_prinzipn7kcu.jpg

    Bild: 2


    Schaltung:

    Im linken Teil ist der Operationsverstärker, kurz OP, durch das blaue liegende Dreieck mit dem "A" gekennzeichnet. +Vcc kennzeichnet die Versorgungsspannung, in unserem Fall 5V. Das Erdungssymbol unten im Bild 0V also GND (Ground).

    Die Referenzspannung Vref wird mit dem Spannungsteiler aus den beiden Widerständen (R) an den Minuseingang des OP geschaltet. Unser Lichtschrankensignal Vin wird an den Pluseingang des OP geschaltet.

    Der Ausgang Vout wird auf den Eingang des Microcontrollers geschaltet.


    Funktion:

    Im rechten Teil wird klar wie die Schaltung funktioniert. Die rote Linie zeigt die Referenzspannung der Schaltung an. Wählt man für die beiden Widerstände (R) gleich große Werte z.B. 10Kiloohm (10k), dann entspricht die Referenzspannung genau der Hälfte der Versorgungsspannung +Vcc. In unserem Fall also 2,5V.

    In dem Beispiel aus Bild 2 liegt am Eingang Vin eine Spannung mit Dreieckform (grüne Linie) an, die von 0V bis 5V linear ansteigt, um sofort danach wieder linear auf 0V abzufallen.

    Wenn wir uns jetzt noch die blaue Linie des Ausganges (Vout) anschauen, dann ist zu erkennen, das in dem Moment wo die Eingangsspannung (Vin) die Referenzspannung übersteigt, der Ausgang (Vout) auf die Höhe der Versorgungsspannung geht. Man sagt dazu: der OP geht in die Sättigung (saturation).

    Umgekehrt fällt die Ausgangsspannung (Vout) sofort wieder auf einen Wert nahe 0V, wenn die Referenzspannung (Vref) unterschritten wird.


    Wenn wir das jetzt auf unser Problem übertragen, dann müssen wir uns unser Signal aus Bild 1anschauen. Als niedrigste Signalspannung haben wir 3,8V und als höchste Spannung 5V. Unsere Referenzspannung sollte also in etwa der Mitte der Signalspannung liegen. 4,5Volt sind ein guter Wert. Dazu müssen wir die Werte für die beiden Widerstände entsprechend auswählen. Um die 4,5V zu erreichen, muss der obere Widerstand einen Wert von 1Kiloohm und der untere Widerstand einen Wert von 6,8Kiloohm haben. Der Eingang (Vin) wird direkt mit dem Ausgang der Lichtschranke verbunden.

    Bei der Auswahl der Widerstände ist der Gesamtwiderstand beider Widerstände ebenfalls zu betrachten. Er sollte entsprechend hoch gewählt werden, da durch beide Widerstände ein Strom fließt, der die Versorgungspannung (Netzteil) belastet. Werte um die 10Kiloohm bis 1MegaOhm sind gute Werte.


    Referenzspannung:

    Die Referenzspannung muss natürlich nicht zwangsläufig mit Widerständen realisiert werden. Ein Analogausgang eines Microcontrollers tut es auch. Damit kann man dann mit einem Stück Software eine selbstkalibrierende Schaltung aufbauen, indem der Controller langsam die Spannung erhöht, um dann über die Impulse vom Ausgang des OP die Signalqualität zu beurteilen. So werde ich es jedenfalls machen. Abgesehen davon das dies Bauteile und Platz spart führt es auch zu einem sicheren Betrieb, wenn die Lichtschranke einmal verschmutzt.


    ELEKTRONIK ENDE


    Also zuerst einmal das Ganze auf eine Testplatine gebrutzelt. Zum Einsatz kommt ein OPA2340 Operationsverstärker. Dieser beinhaltet gleich zwei der Dinger, was mir sehr entgegenkommt. Brauchen wir doch für jede Lichtschranke einen. Das Wunderwerk sieht erst einmal so aus.

    komparator9tk5k.jpg

    Bild: 3


    In den Testaufbau integriert dann in etwa so.

    aufbau_komparatorhujpw.jpg

    Bild: 4


    Normalerweise ist ein solcher Aufbau tödlich für jede Elektronik. Über die Kabel können Störimpulse vom Motor und allem möglichen eingestreut werden. Aber der Aufbau ist so unempfindlich, dass ich mich selbst wundere. Zu guter letzt noch ein Oszillogramm, auf dem man das erfolgreiche Ergebnis sehen kann.

    komparatorb2kan.jpeg

    Bild: 5


    Aus dem sinusförmigen Lichtschrankensignal ist ein sauberes Rechtecksignal geworden, was direkt auf den Zählereingang des Microcontrollers geführt und ausgewertet werden kann.

    Um das mit den Spannungen am Eingang uns am Ausgang des OP noch einmal deutlich werden zu lassen habe ich die Messwerte mit ausgeben lassen. In Bild 5, in der Anzeige unten, sind die Werte der Spannungen min/max für die beiden Signale aufgetragen. Gelb entspricht dabei Kanal 1, also die Lichtschranke. Blau entspricht Kanal 2, also dem Ausgang des OP.

    Wie oben beschrieben liegt die sinusförmige Spannung an der Fotozelle zwischen 3,36V (wenn die Lichtschranke auf ein weißes Feld des Decoderstreifens schaut und 4,88V, wenn die Fotozelle auf ein schwarzes Feld des Decoderstreifens schaut.)

    Das Rechtecksignal am Ausgang dagegen hat als kleinste Spannung 0,08V und als größte Spannung 5,12V. Damit sind die Bedingungen für die Beschaltung eines Microcontrollers erfüllt.


    ELEKTRONIK
    Wenn man sich jetzt vor dem geistigen Auge ein Lineal an die steigende oder fallende Flanke (Bild 5) des Ausgangssignals hält (blau), dann kann man erkennen, dass die Umschaltung tatsächlich bei etwa 4,5V geschieht. In dem Fall wird auch klar, warum ich eine Referenzspannung gewählt habe, die etwa in der Hälfte des Eingangssignals liegt. Mit der Referenzspannung kann ich das Tastverhältnis zwischen "Highzeit" und "Lowzeit" einstellen. Diese Methode wird genutzt um in einfachen PWM-Motoransteuerungen (PWM=Puls weiten Modulation) die Drehzahl eines Motors zu verändern. Am Eingang liegt dann ein Dreiecksignal mit so um die 20kHz. Mit einem Potentiometer, der ja nichts anderes als ein Spannungsteiler ist, kann ich dann die Drehzahl beliebig regeln. Dazu muss der Ausgang des OP nur auf einen "dicken" Endstufentransistor gegeben werden, der den Motorstrom aushält.

    Da uns die nur die Anzahl der Impulse pro Umdrehung interessiert kann die Schaltung fest verdrahtet werden.

    ELEKTRONIK ENDE



    Ich hoffe das trotz der Elektroniklastigkeit der eine oder andere Interesse an dem Artikel findet. Fragen und Kritik bitte wie immer hierher.


    In diesem Sinne mit freundichen Modellbahnergrüßen

    Thomas

    "Wer sich nicht an die Vergangenheit erinnern kann, ist dazu verdammt, sie zu wiederholen." Jorge Augustín Nicolás Ruiz de Santayana

    Einmal editiert, zuletzt von Thomas S () aus folgendem Grund: Nachtrag zu Bild 5. Spannungen am OP. PWM-Signal

  • Hallo!

    Thomas S

    Mal eine nicht zum Thema gehörende Frage; wie unterscheidet sich das digitale Signal vom Decoder bei Vor- und Rück-

    wärtsfahrt in der grafischen Darstellung?

    Danke schon mal für die Antwort.

    MfG

  • Gude Wolfgang,


    :offtopic:

    die Frage ist, so wie von Dir gestellt, erst einmal schwierig zu beantworten und ich muss etwas ausholen.

    Der Decoder an sich liefert von Hause aus kein einzelnes Signal, welches die Fahrtrichtung definiert. (Wenn man die Lampenausgänge einmal nicht berücksichtigt.) Insofern auch grafisch nicht darstellbar. Aber schauen wir mal.


    Um die digitalen Befehle vom Handregler in meine Erweiterungsplatine zu bekommen verwende ich die in den meisten Decodern mit Plux-Schnittstelle eingebaute SUSI-Schnittstelle. SUSI steht für (Serielles User Standard Interface). Das Ganze ist so ähnlich wie das USB-Druckerkabel was die Daten seriell vom Computer an den Drucker weiterleitet.

    Das digitale Signal für Vorwärts oder Rückwärts, sowie alle anderen möglichen Signale, sind dabei in Datenpakete verpackt. Diese Datenpakete sind in zwei gleiche Teile aufgeteilt. Man sagt dazu, dass der erste Teil das Befehlsbyte und der zweite Teil das Datenbyte enthält. Damit der Sender (in unserem Fall der Decoder) und der Empfänger (in unserem Fall meine Platine) wissen, was die miteinander reden, sind die möglichen Befehle aus dem Befehlsbyte und die Bedeutung der dazugehörenden Daten im Datenbyte vorher zwischen den beiden fest vereinbart worden. (Funktioniert so wie beim verschlüsselten Funken mit Codebüchern.)

    Das heißt, der Decoder und meine Platine haben das selbe Codebuch fest eingebaut. Im ersten Teil (Befehlsbyte) steht dabei eine Nummer die dem Schlüssel aus dem Codebuch entspricht und mit dem die Daten aus dem zweiten Teil (Datenbyte) entschlüsselt werden können. Dieses Codebuch nennt man Datenprotokoll. In unserem Fall ist das Datenprotokoll in der Vorschrift RCN-600 vereinheitlicht und genormt worden.


    Jetzt können wir uns Deiner Frage nähern. In der Tat kann man das Signal grafisch darstellen und es gibt hier einen Faden wo ich unter #5 die grafische Darstellung der aktuellen Lokfahrstufe des SUSI-Protokolls gezeigt habe. (Im Bild, unter Daten, ganz links, die erste eins ist die Richtung der Lok). Wenn Du magst folge dem Faden von Anfang an, da habe ich das ganze Protokoll inklusive einem Grundkurs in Digitaltechnik dargelegt.


    Ich hoffe ich konnte Dir weiterhelfen. Wenn nicht, dann bitte einfach weiter Fragen. Ich werde weiter Antworten.


    Mit freundlichen Modellbahnergrüßen

    Thomas


    PS: Für Nichtelektroniker und Nichtinformatiker immer ein schweres Thema. Und für mich schwer, immer ein passendes Gleichnis zu finden. Ich hoffe es gelingt mir einigermaßen und meine Sprache ist verständlich. Wer mag kann mir diesbezüglich mal seine Meinung geigen. Am besten per PN um den Faden nicht zu sprengen.

    "Wer sich nicht an die Vergangenheit erinnern kann, ist dazu verdammt, sie zu wiederholen." Jorge Augustín Nicolás Ruiz de Santayana

  • Hallo Wolfgang K,


    wozu soll die Kennung vorwärts - rückwärts außer beim Licht helfen? Aus meiner Heizerzeit kann ich am Klang der Dampfmaschine keinen Unterschied finden. Und Licht mit Richtung bekommt Thomas direkt vom Decoder. Wenn Thomas jedoch anfangen sollte die Geräusche beim überfahren eines Schienenstoßes nach zu vertonen, dann könnte ich dem folgen und dann wäre das Signal wirklich relevant. Aber vielleicht habe ich auch deine Frage falsch verstanden und es ist eine generelle Frage an den Digitalguru gewesen. Dann bitte ich um Nachsicht für mein Nichtverstehen.


    @Thomas: Vielen Dank für die auch für nicht Elektroniker verständliche Erklärungen. Bitte davon mehr, da es meinen Horizont da deutlich erweitert.

  • Moin Modellbahner,


    Michael R : Zuerst einmal Danke für das Feedback. Ich hoffe es gelingt mir auch weiterhin.


    Nun, vielleicht sollte ich die noch einmal kurz zusammenfassen für was ich den Aufwand gerade betreibe. Die Idee überhaupt eine solche Abfrage mittels Codestreifen zu generieren, geht ja auf einen Wunsch, oder sagen wir Anregung, von Volker zurück. Es ging darum die Funktion einiger Sounddecoder zu nutzen. Diese verfügen über einen Eingang der einen Dampfschlag auslösen kann. Dabei ist vorgesehen ein radsynchrones Signal, welches durch einen Magneten an der Kuppelachse ausgelöst wird, an den Decoder zu geben.


    Jetzt ist das mit erheblichen Aufwand verbunden bei einem 50er Roco Rahmen einen Magneten und einen Sensor anzubringen. Wer den Faden so ab Seite 4 verfolgt, der kann die Überlegungen nachlesen. Vor allem die Bilder von Lutz zeigen die Problematik und die verschiedenen Lösungen sehr deutlich.


    Von Lutz stammt dann auch die Vorlage für das was ich da im Moment mit dem Strichcode auf der Schwungmasse vor habe. Das erste Problem ist dabei das Getriebe der Roco 50er. Der Motor macht 6,425 Umdrehungen bei einer Radumdrehung. Wie man jetzt leicht sehen kann muß man rechnen um einen ganzzahligen Wert an den Decoder zu geben, der einer Radumdrehung entspricht. Dummerweise kann man dem Decoder nicht sagen alle 64 Impulse einen Dampfschlag auszulösen und was noch gravierender ist, durch das krumme Verhältnis zwischen Getriebe und Motor würde das Auslöseereignis immer wandern. Spätestens nach drei Umdrehungen stimmt die Zylinderposition nicht mehr.


    Da wir aber einen Microcontroller auf der Tenderplatine haben lassen wir eben den rechnen, der kann das recht gut und schnell. Der Decoderstreifen löst eine Umdrehung am Motor in 10 Zählimpulse auf. Und so entsprechen, nicht ganz zufällig, 6,4 Motorumdrehungen 64 Impulsen auf dem Codestreifen. Das ist ausreichend genau und geschieht immer an der selben Position. Der Microcontroller gibt dann einfach einen Impuls an den Decoder und der veranlasst den Dampfschlag.


    Jetzt kommen wir aber dazu warum wir Vorwärts und Rückwärts wissen müssen und warum wir zwei Codestreifen, jeweils mit einem Impuls und mit zehn Impulsen pro Umdrehung, brauchen.


    Wenn ich den Motor in die Lok baue, dann steht der Codestreifen in einem unbekannten Verhältnis zur Zylinderposition. Das Verhältnis bleibt zwar immer gleich, jedoch ist unbekannt wann der Zylinder in Auslassstellung ist und der Dampfschlag kommen müsste.


    Der Abgleich erfolgt dann bei der Inbetriebnahme der Lok einmalig, indem ich das Fahrwerk so drehe, dass ein Zylinder in Auslassstellung steht. Per CV oder Konfigprogramm wird der Abgleich dann angestoßen. Einmal 5 cm vor oder zurück fahren, und fertig.


    Was passiert dabei im Microcontroller auf der Tenderplatine:

    Der Controller bekommt also den Achtungspfiff per CV oder dem Konfigurationsprogramm. Der Controller weiß, das der Lokbesitzer das Fahrwerk in die richtige Position gedreht hat. Jetzt wartet er bis die Lok losfährt. Zuerst schaut er im SUSI-Protokoll nach, welche Fahrtrichtung die Lok hat. (Wir gehen mal davon aus der Lokbesitzer fährt vorwärts.) und fängt an die Impulse auf dem Codestreifen mit der Zehnerteilung zu zählen. Und zwar so lange, bis er den Impuls vom Codestreifen mit der Einerteilung (Nullimpuls) erkennt. Damit hat der Controller die Offsets zum nächsten Nullimpuls gelesen. Angenommen er hat für Vorwärts 4 Impulse gelesen, dann ergibt sich für Rückwärts automatisch ein Offset von 6 Impulsen. Logisch, wir haben ja nur 10 Impulse auf dem Umfang.


    Dieser Offset ist fahrtrichtungsabhängig einfach auf die gezählten Impulse draufgerechnet oder abgezogen. Simple Mathematik und keine Raketentechnik. Sind dann 64 Impulse voll wird ein Impuls an den Sounddecoder gegeben. Danach geht das von vorne los.


    Was passiert jetzt, wenn ich die Lok von den Gleisen nehme und in die Schachtel packe? Der Controller hat einen bestimmten Speicherbereich in den er Werte kopiert, sobald die Spannung zusammenbricht. Der aktuelle Zählerstand und auch die letzte Fahrtrichtung werden dort abgelegt. Somit ist gewährleistet, das die Lok beim nächsten mal dort weiter macht wo sie aufgehört hat. Fatal wäre nur, wenn das Fahrwerk ohne Spannung weitergedreht wird. Damit würde ein erneuter Abgleich notwendig. Das Gleiche passiert, wenn man die Lok in vollem Galopp von den Schienen nimmt. Ich kann etwa 1s Stromlosigkeit überbrücken ohne Impulsverlust. Läuft der Motor länger aus, ist ein Abgleich notwendig.:(


    Vielleicht hat dazu noch jemand eine bessere Idee.


    Bis dahin mit freundlichen Modellbahnergrüßen

    Thomas

    "Wer sich nicht an die Vergangenheit erinnern kann, ist dazu verdammt, sie zu wiederholen." Jorge Augustín Nicolás Ruiz de Santayana

  • Hallo,


    damit Friedrichs Thread nicht zerschossen wird, möchte ich das Problem mit den Kabelverbindungen zwischen Lok und Tender hier noch einmal ansprechen.

    Axel machte den Vorschlag die mechanische Kurzkuplungsdeichsel im 3-D Druck herzustellen aber hier die Konstruktion so abzuändern, daß ein Kabelkanal mit integriert wird. Damit hätte man auf sehr elegante Weise das Kabelgewirr in geeordnete Bahnen überführt.


    Ein Blick auf meine Messingpraxis:dsc036567eusc.jpg

    Jede von mir umgebaute Lok erhält am hinteren Ende einen Kabelordner. Es sind schon Elektroinstallationen mit insgesamt 12 Kabelsträngen realisiert worden. Daß man hier keinen bocksteifen "Klingeldraht", sondern hochflexible dünne Litze nimmt sollte sich von selber vestehen.

    US Lok haben keine KK-Mechanik zwischen Lok und Tender, sondern in der Regel ein Kuppeleisen nach RP37.


    dsc01710e1k9p.jpgBei mir habe ich die Steckverbindung an das vordere Ende des Tenders angeordnet.




    Bei der Roco 50er befindet sich hier am hinteren Ende des Lokrahmens unterhalb des Führerhausbodens die Deichselanlenkung:

    dsc01133c9kwa.jpgUnd jetzt beginnt die Quadratur des Kreises.

    1. Die Deichsel darf nicht behindert werden, der volle Ausschlag muß erhalten bleiben.

    2. Die in einen Kabelkanal in der Deichsel mündenden Kabel dürfen diese nicht behindern oder gar schwergängig machen.

    3. Um das zu ermöglichen müssen die Kabel in leicht beweglichen Schlaufen zwischen Lokrahmen und Deichsel geführt werden.

    4. Die Länge der Schlaufen richtet sich nach der Beweglichkeit der Deichsel.

    5. Wohin mit den Kabelschlaufen auf der kurveninneren Seite?

    6. das Ganze möglichst unsichtbar


    Es wird nicht nur bei einer neuen Deichsel bleiben. Es muß logischerweise eine Art Kabelschlaufenkasten entwickelt werden der die Kabel ordnet und führt.


    Tenderseitig ist das harmlos, da ist nur ein einfacher zentrischer Anlenkpunkt.


    Dann wage ich es einmal die KK-Mechanik zu hinterfragen ob sie unbedingt nötig ist. Aus meiner US Praxis mit Dampflokmodellen, die oft einen weitaus größeren hinteren Überhang aufweisen, weiß ich daß es auch ohne KK geht.

    Ein Verzicht auf die KK würde die Sache mit der Kabelführung sehr vereinfachen, da die Schlaufen wesentlich kleiner ausfallen können ohne die Kurvengängigkeit zu beeinträchtigen. Vom Tischbahnradius 360mm sprechen wir hier nicht.


    dsc07039otb3g.jpg

    dsc01476vioaz.jpgEs sind jeweils 7 Kabelverbindungen zwischen Lok und Tender. Auf der einen Lokseite 4 Kabel, auf der anderen Seite 3. Die Schlaufen hängen hier nach unten. Der hintere Überhang ist größer als wie bei der BR50.


    Dann möchte ich ausdrücklich zum Nachdenken auffordern.

    Mit freundlichen Grüssen


    Lutz

    Einmal editiert, zuletzt von Lutz K ()

  • Hallo Zusammen

    @ Lutz - danke für das Reposting...


    Ich habe mal in der letzen Stunde zusammen "gemalt", was ich denke, wie die Deichsel evtl. aussehen könnte. Es ist also ein Konzept und nicht das Finale Produkt...

    BR50-Lok-Tenderkupplung-800x440.png

    Das Blau-Graue ist die Deichsel und meine Idee ist es, die Gabel

    1) aus Faserverstärktem Material zu drucken

    2) die Gabel mit einem Kanal auszustatten (Organge-Gelb)

    3) den Kanal mit Folie zu verschliessen.


    In diesem Kanal können wir die Kabel führen und entweder so wie gezeichnet nach oben oder nach unten herausführen. Ich würde gerne die hochflexible Kabel und Stecker-Buchsen Systeme aus der Microelectronik verwenden.
    Die Kabel sind schön flexibel und lassen sich gut in den Kanal verlegen und die Buchse kann Thomas auf seiner Platine platzieren.
    Den Kanal würde ich gern mit Folie verschliessen, wenn das Kabel drinnen ist. Dann kann man die Stecker in die Buchsten in der Lok und Tender stecken und die Gabel montieren.

    Der Drehpunkt und der Kabeldurchbruch liegen dicht beieinandern und dass sollte eigentlich für die gewünschte Flexibilität sorgen.


    Das Faserverstärkte Material im Druck und die Ausrundungen sollten für die Stabilität sorgen und den Materialverlust durch den Kanal kompensieren.


    Jetzt muss ich nur noch meine 50er zerlegen um die "echte" Geometrie ausmessen zu können und wir können diskutieren, ob es einen oder zwei Stecker je Seite braucht und welche Stecker-Buchsen Systeme und Kabel gut wären und wie man zu dem Kabelbaum kommen kann.


    Das mit den Steckern hat Lutz ja in seinem Bild vor der 50er von unten gebracht (die links im Bild...).


    LG,

    Axel

  • Hallo Modellbahner,


    zuerst einmal finde es gut diese Problematik hier zu diskutieren und genauer zu betrachten. Wir sind bei dem Platinenprojekt aktuell bei 5 Strippen. Wenn ich auf Senden von der Lokplatine zurück zur Tenderplatine verzichten kann bei genau 4 Strippen.


    Axel Die Strippen in einem Schacht zu verstecken ist sicherlich eine elegante Lösung. Ich sehe aber folgende Probleme.

    1.: Die zur Verfügung stehenden Freiräume unter dem Tender, in denen sich das Kabel frei bewegen kann, sind an dieser Stelle sehr gering. Selbst die dünnen ESU-Kabel stoßen da an ihre Grenzen was den minimalen Biegeradius angeht.

    2.: Daraus resultierend entsteht neben der Kabelbruchgefahr auch eine mechanische Hemmung, was der weiter oben beschriebenen notwendigen Leichtgängigkeit zuwider läuft.

    3.: Die Deichsel ist ein Spezialteil was zusätzlich erworben und auch von irgend jemandem hergestellt werden muss.


    Da gefällt mir Lutz Lösung wesentlich besser, da die Drähte ohne Probleme optisch als Druckluftleitungen o.ä. durchgehen. Ich habe es hier Versuchsweise mit Stecker/Buchsenleistenkombi im 1,27mm Raster probiert. Die Buchse läßt sich von außen unsichtbar im hinteren Rahmenteil verstecken. Der Stecker ist mit Drähten fest an der Tenderplatine angelötet. Vorteil dieser Konstruktion ist, man kommt mit den Originalteilen aus und es fällt optisch nicht auf. Die vorhandenen Kabelführungen sind verwendbar (Siehe Fotos Lutz). Maximal lassen sich auf diese Weise 6 Kabel vom Tender an die Lok ziehen. Selbst wenn man unsere Platine nicht verwendet genug Adern.

    Die Kinematik wird nicht beeinträchtigt. Außerdem werden die Kabel im Fahrbetrieb kaum bewegt, selbst in Weichenstraßen kein Problem. (Keine Bewegung = keine mechanische Hemmung der Kinematik)


    Ob der Steckverbinder jetzt in der Lok oder im Tender Platz findet.... Streiten wir uns zu gegebener Zeit drüber.8o


    Von meiner Warte aus bevorzuge ich einen Ansatz, der in Lutz's Richtung geht. Zumal der erste Prototyp und die im Moment in der Entwicklung befindliche Platine, diesen Ansatz aus Platzgründen auf der Tenderplatine verwenden. Das ist auch der Tatsache geschuldet, dass Lutz Lösung in "3D und Farbe" funktioniert.


    Mit freundlichen Modellbahnergrüßen

    Thomas

    "Wer sich nicht an die Vergangenheit erinnern kann, ist dazu verdammt, sie zu wiederholen." Jorge Augustín Nicolás Ruiz de Santayana

  • Moin Wolfgang, Lutz und Axel.

    Ich habe mir erlaubt den Faden von Wolfgang in den Bereich Elektrotechnik zu verschieben. Da es schon mehrere Antworten dazu gibt will ich verhindern dass es hier :offtopic: läuft.

    Den Faden zu Wolfgangs Decoderproblemen gibt es hier:

    "Die von Piko hergestellten [Uhlenbrock] Smart Sounddecoder geben Rätsel auf."


    Ich hoffe auf Euer Verständnis.

    Thomas.

    "Wer sich nicht an die Vergangenheit erinnern kann, ist dazu verdammt, sie zu wiederholen." Jorge Augustín Nicolás Ruiz de Santayana

  • Hallo Thomas,


    zwischen jeder Schlepptender Lok und dem Schlepptender verlaufen zwei dickel Leitungen die sich unter dem Tenderblech kreuzen. Das sind die Wasserschläuche die zur Strahl- und zur Kolbenspeisepumpe führen. Durchmesser etwa 10 cm wenn ich mich noch richtig erinnere. Also sind die sichtbaren Kabel kein Problem. Sie sollten aber zu einem "Bund" werden um nicht 6 einzelne Kabel zu sehen.

    Außerdem hatten die Loks oben am Dach auch noch eine Schlauchverbindung (etwa 1- bis 1,5 Zoll) für die Tenderbrause die oben zum Tender führte. Das könnte das 7. Kabel werden....


    Liebe Grüße vom "Burgbernheim" geflashten


    Michael R

  • Hallo!

    Axel und Michael R

    Die gezeichnete Lok-Tender Verbindung hat mit Sicherheit einen Nachteil; man bekommt nicht sämtliche Kabel hinein.

    Kann mich noch gut an die PCM 01 [Hersteller vermutlich Korea (Vertrieb ESU)] erinnern, wo viele schwarze Kabel mittels

    einer Steckverbindung Lok und Tender verbanden. Funktionierte etwas nicht, musste man nur den Stecker nachdrücken.

    Auch kenne ich von Roco (o12) eine Verbindung mit krallenartigen Schleifern und einer gedruckten Schaltung auf welcher

    diese Schleifer auflagen und auch bei Kurverfahrt schwenken konnten; allerdings waren es nur vier Schleifer. Infolge der

    mehr Kabelverbindungen hat Roco diese Konstruktion wieder verlassen.

    Auch Fleischmann hat sich an dieser Lok-Tenderverbindung versucht, und eine hohle Deichsel mit Kurzkupplungseffekt

    in der sich Kabel befanden, konstruiert.

    Leider alles mit Vor- und Nachteilen behaftet; obwohl die Deichsel bei Fleischmann nicht alle Kabelkanäle nutzte, bekam

    man keine weiteren Kabel beispielsweise für den Seuthe "Raucher", nicht nachträglich hinein.

    MfG

    PS Da man heute schon Satellitenschwärme in den Orbit befördert, für flächendeckendes Internet, beschäftigen wir Modell-

    eisenbahner uns mit derlei mechanisch - elektrischen Verbindungen.

    Vielleicht sollte man mal Überlegungen anstellen mit der berührungslosen induktiven Energie Übertragung.

  • Hallo!

    Die induktive Energieübertragung funktioniert im großen und auch im kleinen. Siehe "Geldkarten".

    Im großen gibt es bereits E-Mobile [PKW], welche mit dieser Methode in der Garage geladen werden können.

    Noch größer sind Straßenbahnen auch mit induktiver Übertragung.

    Und das es gar nicht zur Ladung kommen muß,

    hat der kluge Mensch einen Reichweitenverlängerer [ist volkstümlich ausgedrückt ein PKW mit Anhänger + Notstrom-

    Aggregat]. erfunden.

    MfG

    Einmal editiert, zuletzt von Wolfgang K ()

  • Hallo Zusammen

    Ich schaue mal. was mir für 7 Kabel und eine geeignete Führung einfällt und berichte dann darüber.


    Vorsicht Witz: Alternativ kann man ja 2 Decoder verbauen, einen in der Lok für den Sound und einen hinten im Tender und die im "Consist" fahren lassen.

    Dann braucht es gar keine Verbindungen ;-)


    LG,

    Axel

  • Hallo Modellbahner,


    nichts für ungut, aber sollten wir die Kirche nicht im Dorf lassen? Ich bin immer für innovative Ideen zu haben. Aber Leute.... induktive Energieübertragung. Wo um alles in der Welt wollt ihr denn die nötigen Bauteile unterbringen. Und bitte.. Induktive Energieübertragung mit variablem Luftspalt. Ab hier bin ich raus.:pinch:


    Unser Projekt mit dem Platinensatz beschäftigt sich ja ursprünglich mit genau diesem Problem. Nämlich die Anzahl der Kabel zwischen Tender und Maschine so gering wie möglich zu halten. Wenn wir diskutieren, sollten wir so glaube ich, zuerst einmal darüber nachdenken. Wir brauchen maximal 5 Kabel (in Worten FÜNF) um alle Funktionen zwischen Tender und Lok zu bewerkstelligen. Inclusive Rauch, digitale Kupplung, Sound und alle beliebigen Lichtspiele. (Ist vorne im Faden ausführlich beschrieben.)

    Dabei könnte man noch auf zwei Leitungen verzichten, wenn man die Bahnstromversorgung des Decoders komplett über den Tender realisiert. Dann bleiben nur noch (Masse, Senden und Empfangen übrig). Die gesamte Kommunikation läuft also über diese serielle DREIADRIGE Verbindung. Man könnte diese Sende und Empfangsleitungen über eine IR-Kommunikation machen. Die Masse fällt dann weg. Es bleiben NULL Kabel zwischen Tender und Lok. ABER: Darüber denke ich erst nach, wenn mir jemand einen plausiblen Einbauplatz und zwei Optokopplerpaare nennt die da rein passen und eine sichere Kommunikation gewährleisten, auch in Weichenstrassen. (Wir brauchen Lutz Lösung aus #113 zwei mal und den Platz dazu!!) Ach so. 19500 Baud, also 19,5kHz, sollten die Optokoppler schon können.


    Jetzt aber meine Frage. Warum über 7 Kabel und mehr nachdenken, wo doch nur maximal 5 gebraucht werden? MIchael R hat es oben gesagt, diese drei Kabel taugen prima als Speisewasser Leitungsimmitation. Die 1,27mm Buchsenverbinder sind absolut Kontaktsicher und einfach zu beschaffen, bzw. zu verbauen. Auch von Leuten mit wenig Lötkenntnissen.


    Mit freundlichen Modellbahnergrüßen

    Thomas

    "Wer sich nicht an die Vergangenheit erinnern kann, ist dazu verdammt, sie zu wiederholen." Jorge Augustín Nicolás Ruiz de Santayana

  • Hallo Thomas

    Ich hatte ganz einfach oben die Kabel bei Lutz durchgezählt. Ohne in gefühlten 25'000 Seiten nachzuschauen, wieviele es den wirklich sind.

    Mit FÜNF Kabeln kann ich ganz hervorragen leben.


    Sorry für Deine "Verwirrung"... Kannst Du mir ein Bild oder Link zu Farnell etc. hier posten, welche Buchsenverbinder Du meinst?

    DANKE!


    LG,

    Axel

  • Hallo!

    Axel

    So verkehrt ist Deine Idee mit zwei Decodern gar nicht; ein Fahrdecoder und ein Funktionsdecoder; beide

    sind übers Gleis ja parallel geschalten und da die Decoder sogenannte nichtflüchtige Speicher haben eig-

    net sich das ganze hervoragend für den vorgesehenen Zweck.

    MfG

    PS "Ein Mensch erklärt voll Edelsinn, notfalls geb ich alles hin, doch eilt es ihm damit nicht sehr, denn vor-

    erst gibt er gar nichts her"