Schlanke DKW fürs C-Gleis: Fertigstellung

Die schlanke DKW ist nun fertig und erprobt. Sie dient nun als Zufahrt zu meinem Bahnhof.

In diesem Eintrag beschreibe ich die Elektronik, die überarbeitete Laterne und die Ergebnisse des Probebetriebes.

Decoder

Der Decoder besteht aus folgenden Einheiten:

• Gleichrichter (1): Sie wandeln die Gleisspannung in Gleichspannung um. Drei Halbbrücken werden benötigt, eine für jede Außenschiene und eine für den Mittelleiter. Das Prinzip ist von meinem Umbau der einfachen Weichen zum Kontaktgleis bekannt.
• Linearregler (2): Er stellt die Spannungsversorgung der Elektronik mit 5V sicher.
• PIC (3): Er stammt aus dem WeichZwei und empfängt die Befehle vom Gleis.  Mit der Firmware wz_schalten steuert er die Laterne an. Es gibt ihn für MM und DCC, aber leider nicht multiprotokollfähig.
• Arduino Pro Mini (4): Dieser Mikrocontroller steuert die beiden Servos und die Relais an. Seine Befehle erhält er vom PIC.
• Servo-Versorgung (5) Drei Dioden vermindern die Betriebsspannung auf ca. 3V, wie es für Weichen-Walters Mikroservos nötig ist. Ursprünglich war noch ein Transistor vorhanden, mit dem die Servo-Betriebsspannung zwischen zwei Stellvorgängen ausgeschaltet werden konnte, doch die Servos zuckten dann beim Einschalten. Daher wurde der Transistor überbrückt.

Die Unterseite der DKW mit Decoder und Laternenanschluss

Ich werde in Zukunft versuchen, Signalempfang und sämtliche weiteren Funktionen in einem einzigen Mikrocontroller zu vereinen. 

Laterne

Die DKW-Laterne, die ich im letzten Jahr vorstellte, ist mittlerweile überholt. Statt zweier Platinen kommt nur noch eine zum Einsatz. Durchkontaktierungen ersetzen Drahtverbindungen, so dass nur noch fünf statt neun Anschlussdrähte nötig sind. Allerdings ist auch die Breite der Leiterbahnen und ihr Abstand zueinander geringer. Teilweise musste ich zur Durchkontaktierung Drähte verwenden, wo Nieten vorgesehen waren.

Links: Platine mit Durchkontaktierungen. Rechts: Blenden

Was ich bei den Platinen an Materialstärke einspare, füge ich bei den Blenden wieder hinzu. Sie sind aus 2mm Sperrholz. Erstmals schneide ich sie nicht mehr einzeln aus, sondern zusammenhängend wie an einem Spritzling. Das verhindert, dass sie durch den Rost des Lasercutters fallen, und erleichtert auch die Lackierung.

Lackierte Blenden. Es lohnt sich, Blenden auf Vorrat zu lasern.
So kann Ausschuss (wie ganz rechts) aussortiert werden.

Auf der Rückseite der Blenden muss mit dem Bastelmesser etwas Material weggenommen werden, da einige der Lötstellen zu dick auftragen. Dieses Problem ließe sich übrigens mit einer professionellen Platinenfertigung lösen.

Die LEDs werden wie gehabt mit orangefarbenem Edding überzogen und die Blenden aufgeklebt. Alle Lichtaustrittsöffnungen werden mit Weißleim verfüllt. Der Lichtaustritt ist leider nicht so gleichmäßig wie bei der Vorgängerkonstruktion, was wohl an den dickeren Blenden (und damit der dickeren Schicht Leim auf den LEDs) liegt.

DKW-Laterne. Es fehlt noch der letzte Farbauftrag.

Das Ergebnis stellt mich noch nicht ganz zufrieden. Kleine Ungenauigkeiten beim Aussägen der Platinen und bei der Plazierung der LED fallen später stark auf. Ich verstehe nicht, warum es noch kein Industrieprodukt gibt. Ich habe der Firma Viessmann bereits letztes Jahr vorgeschlagen, eine DKW-Laterne in H0 herauszubringen. Vielleicht tut sich etwas, wenn weitere Modellbahnfreunde dies ebenfalls tun.

Software

Die Software ist im Downloadbereich zu finden. Die Pinbelegung ist darin enthalten. Pin 2 wird nicht benutzt. Er würde die Versorgungsspannung der Servos steuern.

Betrieb

Statt vieler Worte zeige ich lieber zwei Videos. Das obere zeigt den Stellvorgang. Im unteren wird die DKW von zwei Zügen passiert.

Stellvorgang

 Züge auf der schlanken DKW

Man beachte, wie wenig die Wagenenden ausschwenken. Damit wird der optische Eindruck gegenüber der Standard-DKW 24624 stark verbessert, obwohl der tatsächliche Abzweigradius kaum größer ist. Der Winkel macht den Unterschied.

Bewertung

Bei der Bewertung richte ich mich natürlich nach dem Lastenheft, das ich am11.08 veröffentlicht habe.

• Betriebssicherheit: Alle Fahrzeuge mit korrektem Radsatzinnenmaß von 14mm oder mehr befahren die DKW ohne Probleme. Einige alte Lokomotiven klettern auf, da ihr Radsatzinnenmaß zu eng ist. Hier liegt der Fehler beim Rollmaterial.
• Teppichbahn-Tauglichkeit: Die DKW bildet eine Einheit, die als Ganzes ebenso flexibel eingesetzt werden kann wie die üblichen Märklinprodukte.
• Optik: Während die Technik komplett im schlanken Schotterbett untergebracht werden konnte, gibt es noch Verbesserungspotential beim Farbton. Der Mittelteil ist dunkler als das restliche C-Gleis.
• Polarisierung: Die Polarisierung funktioniert bei korrekt eingestelltem Fahrweg. Bei Falschfahrten sprechen die Thermosicherungen teils nicht an, so dass die Zentrale abschaltet. Die Ursache dafür muss ich noch herausfinden.
• Decoder: Der Decoder funktioniert. Eine DCC-Variante wäre durch Austausch des PICs möglich.
• Abmessungen: Das vorhandene Gleisraster wurde eingehalten. Die DKW lässt sich ohne weitere Maßnahmen in Weichenstraßen einfügen. Auch mehrere DKWs nebeneinander sind mit dem Standard-Gleisabstand von 64,3mm möglich.
• Laterne: Die Laterne ist voll funktionsfähig und zeigt den eingestellten Fahrweg korrekt an.
• Gleisbesetztmeldung: Die beiden Außenschienen sind elektrisch voneinander getrennt. Die DKW lässt sich in eine Kontaktstrecke einfügen.
• Nachahmbarkeit: Ob der Nachbau möglich ist, werden hoffentlich meine Leser zeigen.

Insgesamt bin ich mit der schlanken DKW zufrieden. Auf ein Großserienprodukt brauche ich nicht mehr zu warten.

Ausblick

Bei jedem Bauprojekt lernt man etwas Neues, und kurz darauf ist der Ehrgeiz geweckt, das neue Wissen in eine verbesserte Konstruktion einfließen zu lassen. Ich plane daher bereits eine neue DKW.

Zunächst einmal werde ich weiterhin versuchen, dem Arduino das MM-Protokoll beizubringen, so dass kein PIC mehr nötig sein wird. Vielleicht gelingt mir sogar eine Multiprotokoll-Variante. Dies wird die Handhabung und die Verdrahtung stark vereinfachen.

Möglicherweise werde ich auch die Lage der Servos ändern. Durch die biegsamen Wellen ist ihr Stellweg nur schwer zu justieren. Auch werde ich eine Möglichkeit vorsehen, die Endlagen der Servos zu justieren, ohne dass die DKW ausgebaut werden muss.

Auf jeden Fall sollte auch die Optik der Laterne verbessert werden. Dazu muss ich es mit einer geätzten Haube versuchen.

Wenn ich mich besonders ehrgeizig fühle, werde ich eine Automatik einbauen, die zwischen Zwei- und Dreileiterbetrieb unterscheidet und die Polarisierung bei Bedarf abschaltet.

Verwandte Artikel

Schlanke DKW fürs C-Gleis
Teil 1: Konzept, Lastenheft
Teil 2: Bearbeitung der Gleisstücke, Fahrversuch
Teil 3: Servos, Relais
Teil 4: Einschottern, Fahrversuche

DKW-Laterne im Eigenbau

C-Gleis-Weichen als Kontaktgleis