Optische Anzeige für Stromsstoßschalter

Nachdem ich vor einiger Zeit Schaltpläne für Eigenbau-Stromstoßschalter vorgestellt habe, erreichte mich kürzlich die Frage nach einer Anzeige des Schaltzustandes. Dem Stromstoßschalter sieht man ja nicht an, in welcher Stellung er sich befindet - das war nur bei den alten Märklin-Fahrtrichtungsumschaltern der Fall, deren Mechanik man bei der Arbeit zusehen konnte. Doch das Problem lässt sich auf elektrische Weise lösen.

Falls mit dem Schalter Weichenantriebe gesteuert werden, lässt sich so mit einem Blick erkennen, welcher Fahrweg ausgewählt ist. Doch Vorsicht! Es handelt sich nicht um eine Rückmeldung, denn diese würde die Lage der Zungen oder zumindest des Ankers im Weichenantrieb auslesen. Darauf habe ich hier verzichtet, denn Ersteres würde Modifikationen an der Weiche, nicht aber am Stromstoßschalter erfordern, und Zweiteres würde in Verbindung mit einem Kondensator zur Strombegrenzung nicht funktionieren.

Schaltbare Kontaktstrecke

Für die optische Wirkung eines Bahnübergangs ist es wichtig, dass die technische Sicherung - seien es Schranken, Wechselblinker oder Ampeln - zwar rechtzeitig aktiviert wird, ehe der Zug eintrifft, sie aber auch konsequent ausgeschaltet bleibt, wenn sie nicht benötigt wird. Mit einer ausreichend langen Kontaktstrecke, eventuell in der richtungsabhängigen Variante, ist das auf unverzweigter Strecke leicht umzusetzen. Ganz anders ist es im folgenden Fall:

Je nachdem, welches der beiden Zweiggleise der Weiche befahren wird, soll nur an einem der Bahnübergänge der Wechselblinker aufleuchten. Nun wäre es einfach, die Kontaktstrecke vor der Weiche enden zu lassen; doch dann wäre sie zu kurz, d.h. bei einem von rechts kommenden Zug würde der jeweilige Wechselblinker zu spät aktiviert.

Experimente mit herausnehmbaren Weichen

Weichenantriebe sollten zu Wartungszwecken stets zugänglich sein. Mechanische oder elektrische Probleme können immer wieder mal auftreten. Da man sie nicht komplett verhindern kann, sollte man zumindest dafür sorgen, dass sie schnell behoben werden können, damit der Fahr- und Spielbetrieb rasch fortgesetzt werden kann.

Ganz klassisch kann man ein Loch ins Trassenbrett schneiden, so dass der Antrieb von unten erreicht werden kann. Das artet mitunter in Verrenkungen aus oder ist aus Platzgründen ganz unmöglich. Daher teste ich derzeit Methoden, wie man eine Weiche nach oben entnehmen kann, sogar dann, wenn sie rundum eingeschottert ist.

Strombegrenzung für Weichenantriebe

Prinzipiell kann man endabgeschaltete Weichenantriebe mit Schaltern statt Tastern ansteuern. Aber wenn der Antrieb aus irgendeinem Grund seine Endlage nicht erreicht, beispielsweise weil ein Schotterstein in die Mechanik geraten ist, fließt dauerhaft Strom und die Spule kann durchschmoren. Auch defekte Endschalter sind ein Ärgernis, wenn man sie nicht rechtzeitig entdeckt.

Die Schaltung, die ich heute vorstelle, verhindert die Zerstörung des Antriebs und zeigt automatisch an, ob und wo ein Problem vorliegt. Sie eignet sich besonders für Doppelspulenantriebe, kann aber auch für motorische Antriebe abgewandelt werden.

Reparatur einer schnarrenden Weiche

"Klick" - ein Impuls und die Weiche ist gestellt. So sollen Doppelspulenantriebe funktionieren. Doch beim C-Gleis findet man manchmal DKWs und Dreiwegweichen, die nur mit lautem Schnarrgeräusch arbeiten. Ein Video zeigt das Problem:

Ein Austausch des Antriebs bringt in der Regel keine Besserung, da das Problem in der Mechanik liegt: Der Anker erreicht seine Endlage nicht, da die Weichenmechanik vorher ihren Anschlag erreicht. Er federt stattdessen zurück, was zu dem unangenehmen Geräusch führt.

Abgescherter Führungszapfen beim C-Gleis-Weichenantrieb

Wenn der Weichenantrieb 74491 von Märklin prellt, dann liegt das manchmal an der Weiche. Es kann aber auch ein Defekt am Antrieb die Ursache sein: Die Stellstange, die den Anker mit der restlichen Weichenmechanik verbindet, wird von einem Kunststoffzapfen geführt; falls dieser nachgibt, ist der Stellweg des Antriebs nicht mehr begrenzt.

Beim ausgebauten Antrieb ist der Schaden leicht zu entdecken, denn die Stange lässt sich nun mitsamt Anker herausziehen. Die Reparatur ist dann einfach, billig und sinnvoll, denn so lassen sich Folgeschäden an der Weiche vermeiden.

Wie ein Doppelspulenantrieb funktioniert

Für die Wirkungsweise eines Doppelspulenantriebs gibt es viele Erklärungen, die praktischerweise auch dem Laien verständlich scheinen. Unpraktischerweise decken sich nicht alle von ihnen mit der Realität.  Manchmal möchte man die Dinge etwas genauer verstehen und beispielsweise wissen, warum die Weichenantriebe ihre Eigenheiten haben - und welche Abhilfe möglich ist, falls diese sich als unerwünscht herausstellen.

Hier gibt es also ein wenig Physik für die, die Ahnung haben wollen, ohne gleich ein Elektrotechnikstudium zu betreiben:

Stromstoßschalter selbstgebaut

Letztes Jahr stellte ich hier eine Schaltung vor, mit der ich im Nachhinein sehr unzufrieden bin. Mit nur einem Taster wurde eine Weiche gestellt. Möglich macht dies ein Stromstoßschalter, der bei jeder Betätigung zwischen zwei Zuständen wechselt. Um einen besseren Schutz gegen das Durchbrennen des Weichenantriebs zu verwirklichen, wurde ein neuer Entwurf benötigt.

Für Stromstoßschalter gibt es durchaus noch mehr Anwendungen. Wenn man eine Schaltfunktion von verschiedenen Orten aus auslösen will, erlauben sie eine einfache Verdrahtung. Es sind nur ein Draht und ein Taster zum Ein- und Ausschalten nötig. Mit Relais aus dem Elektronikversand sind sie auch für einen größeren Betriebsspannungsbereich anwendbar als der alte Entwurf auf Basis eines Fahrtrichtungsumschalters von Märklin. Hier stelle ich zwei solcher Stromstoßschalter vor.

Weichenbedienung mit Schaltern

Wer mehrpolige Schalter zur Weichenbedienung einsetzt, kann mehrere Schaltfunktionen mit einem Handgriff auslösen. Da wird beispielsweise in Abhängigkeit vom gewählten Fahrweg ein Abstellgleis stromlos geschaltet, ein Herzstück polarisiert oder ein Signal bedient.

Leider ist diese Beschaltung für Weichenantriebe nicht gesund. Wenn sie keine Endabschaltung haben, werden sie nach kurzer Zeit durchbrennen. Das kann auch mit Endabschaltung passieren, wenn die Stellmechanik klemmt. Aus diesem Grund zeige ich hier fünf Möglichkeiten, den Strom mit Kondensatoren zu begrenzen. Als willkommener Nebeneffekt kann der Trafo teilweise entlastet werden. Für automatisierte Anwendungen denkt man sich den Schalter durch ein Relais ersetzt.

Überarbeiteter Weichenantrieb von Märklin

Seit Kurzem ist von Märklin unter der alten Artikelnummer 74491 ein weiterentwickelter Weichenantrieb erhältlich. Obwohl der Antrieb mit seinen Vorgängern beliebig austauschbar ist, lohnt sich ein genauer Blick, denn die Veränderungen sind umfassend. Sie betreffen sowohl den elektrischen als auch den mechanischen Teil.

Besonders interessant ist natürlich die Schutzbeschaltung der Endschalter. Werden diese nun länger halten als vorher? Einen neuen Dauertest werde ich nicht durchführen, doch Messungen mit dem Oszilloskop erlauben eine Prognose.

Reparatur einer Weichenmechanik

Obwohl die Mechanik der C-Gleis-Weichen recht robust ist, kommt es gelegentlich zu Ausfällen. Dies passierte bei beiden Exemplaren aus dem Weichenantriebs-Dauertest. Auch Bröselgleis kann betroffen sein.

Antrieb, Totpunktfeder und Stellfeder sind über einen scheibenförmigen Umlenkhebel miteinander verbunden. Dessen Drehzapfen kann nach langer Beanspruchung brechen. Anstatt neue Weichen zu kaufen, setzte ich neue Drehzapfen und Kugellager ein. Die Reparatur spart Geld und dauert nicht lange.

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.

Gleisdreieck-Automatik

Das Gleisdreieck ist eine preisgünstige Möglichkeit, Lokomotiven zu wenden. Wenn es nur in eine Richtung befahren werden soll, können Rückfallweichen verwendet werden. Mein Gleisdreieck ist jedoch so in den Gleisplan eingebunden, dass es in beide Richtungen befahrbar sein muss.

Während zwei Weichen digital gesteuert werden, habe ich für die dritte eine kleine Automatik gebaut. Über Schaltgleise und ein Relais wird der Weichenantrieb betätigt. Ich muss nun nicht mehr eingreifen.

Weichenantrieb mit Nitinoldraht

Der meistgelesene Artikel meines Blogs ist der über den verbesserten C-Gleis-Weichenantrieb - und das, obwohl sich die erwartete höhere Lebensdauer im Versuch nicht nachweisen ließ. Das zeigt mir, dass ein gesteigertes Interesse an Weichenantrieben besteht.

Heute stelle ich daher einen Eigenbau vor. Er ist leise und langsam, wie man im Video erkennen kann. Nitinoldrähte ersetzen die Magneten herkömmlicher Antriebe.

Schlanke DKW fürs C-Gleis: Einschottern, Fahrversuche

Nun, da die Zungen der DKW durch Servos gehalten werden, sind weitere Fahrversuche möglich. Mit ein wenig Schotter wird für die realistische Anmutung des Gleisbetts besorgt.

Dieser Eintrag muss leider etwas kürzer ausfallen als geplant. Den Decoder konnte ich noch nicht bauen, da meine erste Platine wegen eines Fehlers in der Ätzvorlage misslungen ist. 

Schlanke DKW fürs C-Gleis: Antriebe und Relais

Heute geht es um die elektromechanischen Komponenten der schlanken DKW: Servos und Relais.

Weichenbedienung mit einem Taster

Kürzlich kam im Stummiforum die Frage auf, ob man eine Weiche auch mit einem Taster stellen kann. Das kann für Gleisbildstellpulte praktisch sein. Kurz und gut: Man kann. Dazu dient ein Stück Technik, das vielen Modellbahnern in nostalgischer Erinnerung sein dürfte.

Neben einem Taster ist nämlich ein Stromstoßschalter nötig. Dieser ist nicht nur als Eltako aus der Hauselektrik bekannt, sondern auch aus analogen Märklinloks, wo er noch bis vor wenigen Jahren als Fahrtrichtungsschalter diente. Die Digitaltechnik hat ihn glücklicherweise verdrängt, so dass man gebrauchte Exemplare für wenig Geld erwerben kann.

Unerwartetes Ergebnis des Weichenantriebs-Dauertests

Nach langem Warten nun das Ergebnis des Weichenantriebs-Dauertests. Und ein solcher war es. Nach über 140.000 Schaltzyklen musste ich ihn vorerst beenden.

Aber zunächst einmal ein paar Ergänzungen, wie es überhaupt so weit kam.

Test des verbesserten C-Gleis-Weichenantriebs

Nur durch einen Dauerversuch kann geklärt werden, ob der Weichenantrieb mit Freilaufdiode und Snubber der Ursprungsausführung mit Varistor überlegen ist. Die große Anzahl an nötigen Schaltvorgängen erfordert eine Automatisierung.

Die Soft- und Hardware dafür stelle ich hier vor. Nach 5000 Schaltvorgängen pro Spule gibt es leider noch kein Endergebnis. Allerdings spricht diese Zahl auch für die Qualität der Märklinantriebe. Hätte ich nicht selbst schon Antriebe gehabt, die wesentlich früher versagten, hätte ich diesen Versuch nie begonnen.

Software des Weichenantriebsprüfstands

Programm des automatischen Prüfstandes für Weichenantriebe. Noch muss die Zuverlässigkeit der seriellen Verbindung verbessert werden.

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