Spurnullbahner

Elektrische Ausrüstung der Fahrzeuge

Ein kleiner Einblick

An dieser Stelle soll nur ein kleiner Einblick in die Thematik "Elektrische Ausrüstung" aufgezeigt werden. Wenn mehr Zeit zur Verfügung stehen würde, könnte man das Thema ins fast Unermessliche treiben. Aber das soll nicht der Schwerpunkt dieser Homepage sein. Fachbücher oder noch besser das Internet bieten alles, was das Modellbauherz begehrt.


1. Zweileiterbetrieb
2. Decoder
3. Funktionsdecoder
4. Lok-Sound
5. Powermodule
6. Universalplatine
7. Leuchtmittel
8. Elektrisch leitende Kupplung
9. Verdrahtungspläne
10. Motore

1. Zweileiterbetrieb

Sämtliche Modelle sind für einen Gleichstrom-Zweileiterbetrieb vorgesehen. Deshalb sind alle Achsen, die in die Fahrzeuge eingebaut werden, beidseitig isoliert.

2. Decoder

Sämtliche Triebwagen erhalten einen sogenannten Fahrzeugdecoder (Ausnahme NGT8D hat zwei Fahrzeugdecoder), der die Funktionen Fahren, Anhalten und je nach Ausstattung, verschiedene Schaltfunktionen ausführt. In den meisten Fällen werden Decoder der Firma LENZ eingebaut. Andere bekannte und bewährte Decoder sind die der Firmen ESU , TAMS Elektronik, DIETZ Modellbahntechnik und ZIMO (für NGT8D genutzt, Decoder MX64H).

Von der Firma Lenz bevorzuge ich den Gold-Decoder Plus, weil er auch noch einen USP hat (Speicher-Baustein). Eine ausführliche Beschreibung ist HIER. Ein Ausdruck ist allerdings nicht zu empfehlen. Ein Heftchen liegt ja beim Kauf mit dabei. Achtung! Es gibt unterschiedliche Kabel-/Steckervarianten!

Eine sehr übersichtliche Tabelle mit allen aktuellen Decodern hat Lenz HIER zur Verfügung gestellt.

Wer Decoder optimal nutzen will, der kommt um ein Gerät zum Programmieren der einzelnen Adressen nicht umhin. Ich nutze den Lokprogrammer von ESU und von Lenz.





Ein Decoder-Programm bietet u. a. auch Henning Voosen an. Für mein Verständnis kann dieses Programm unter Einsatz von verschiedenen (gängigen) Digital-Zentralen verwendet werden. Ein Schwerpunkt ist die Möglichkeit des Funktionsmappings.

Es empfiehlt sich weiterhin, sich eine Excel-Datei zu erstellen, in der man dann die geänderten Einstellungen der einzelnen Adressen einträgt. Eine Blanko-Vorlage ist da sehr hilfreich, so dass nur noch die individuellen Daten eingetragen werden müssen. Aufgrund der großen Anzahl der CV's bin ich beim Gold-Decoder mittlerweile auf 2,5 Seiten gekommen. Hier ein Auszug der ersten Seite:



In den meisten Fällen können die Werkseinstellungen beibehalten werden. Eigentlich muss man nur ganz selten mal einen Wert einer CV verändern (z. B. Helligkeitswerte für Fkt.-Ausgänge). Wer zu viele CV's geändert hat und am Ende über das Ergebnis völlig verzweifelt ist , kann mit Hilfe der CV8 die Werkseinstellungen wieder herstellen. Den richtigen Eingabewert für die CV8  findet man in der Regel in der Beschreibung des Decoders (hier habe ich in den Anleitungen die "8" und die "33" als Eingabewert gefunden).

Bei bestimmten Adressen setzt sich der Eingabewert aus mehreren Einzelwerten (Bits) zusammen.

Hierzu kann man sich eine einfache Excelberechnung selbst schnell erstellen. Sind z. B. Bit 2, 3 und 4 gesetzt, ergibt sich daraus ein Eingabewert für die CV 29 von 14 (dec).



Bei einigen Decodern beginnt das Zählen der Bits bei "0". Die Tabelle kann man ja schnell anpassen. Aber das ändert nichts am Ergebnis und an der Gesamtzahl der Bits (8). Mal sind es die Bits 1 bis 8 und ein anderes Mal sind es die Bits 0 bis 7.

Mit Hilfe des Prüfstandes von ESU können Decoder auf ihre Funktion überprüft werden. Eine aus meiner Sicht sehr nützliche Technik.



Mittlerweile hat ESU einen Profi-Prüfstand auf dem Markt. Die Entwicklung geht eben immer weiter, aber schon aus finanziellen Gründen kann man nicht jede Bewegung mitmachen. So ist das nun mal.

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3. Funktionsdecoder

Aktuell verbaue ich (aus preislichen Gründen) Funktionsdecoder von ESU mit der Bezeichnung Lokpilot Fx, den es jetzt bereits in der Version 4 gibt. Diese Decoder werden in den Beiwagen eingesetzt, um die Funktionen der Wagen einzeln zu schalten. Immerhin sind sechs Funktionsausgänge mit jeweils 250 mA Belastbarkeit für zahlreiche Lichteffekte verfügbar. Eine ausführliche Beschreibung ist auf der Homepage von ESU zu finden.





Beim NGT8D werden zwei ZIMO-Decoder vom Typ MX64H (wird nicht mehr hergestellt) und ein Funktionsdecoder von Lenz (Typ LF101XF) verwendet. Letzterer befindet sich im Mittelteil des Zuges. Er wird genutzt, um die Wageninnen-Beleuchtung und das Licht für die Fahrerkabine einzuschalten. Ein Kompromiss stellt das einzelne Ein- und Ausschalten je Wagenteil dar. Beim Original wird natürlich der komplette Wagenzug mit einem Mal geschaltet.

Hier der Kabelplan des Funktionsdecoder:



Eine Änderung der Zuordnung der Funktionsausgänge C, D und E würde das Problem der Einzelschaltung beseitigen. Wenn alle drei Funktionszugänge z. B. auf F3 geschaltet werden ... Dann kann der Fkt.-Ausgang F auf F4 gelegt werden. Das müsste doch eigentlich funktionieren oder? Ja! Das Zauberwort heißt Funktionsmapping. Das habe ich jetzt mal beim TW 60 getestet. Das hat super geklappt.

Was mir auch noch unklar ist, wenn mehrere Decoder und dann auch noch von unterschiedlichen Herstellern in einem Fahrzeug (z. B. NGT8D --> 2 x Zimo MX64H und 1 x Lenz LF101XF) verbaut sind, muss man dann zwingend jeden Decoder einzeln programmieren? Ich könnte mir vorstellen, dass zumindest die beiden Zimo-Decoder zusammen programmiert werden können, wenn sie die selbe Adresse haben. Hier kommt die Verbundadresse CV19 (Mehrfachtraktion) ins Spiel.  Später mehr.

Für Liebhaber der DCC-Elektronik bietet die folgende Seite interessante Einblicke und Möglichkeiten --> OpenDCC. Da hat sich einer richtig viel Arbeit gemacht! Respekt! Was noch toll wäre, ist eine Druckmöglichkeit für Decoder-templates.

Den Überblick behalten, aber wie? Eine Bestandsaufnahme ergab, dass die elektrische Ausrüstung über viele Jahre sich doch ein wenig abwechslungsreich gestaltete. Um nicht jedes mal neu zu überlegen ... wie war das doch gleich? ... habe ich mir zwei Tabellen (1 x für TW und 1 x für BW) mit allen wichtigen Informationen zusammengestellt. Hier als Beispiel die Tabelle mit den TW-Daten:



Die Hintergrundfarben in der Spalte "Wagennummern" korrespondieren mit den Farben der Beiwagen-Tabelle.
Um die Fahrzeugauswahl auf den Lenz-Handreglern zu vereinfachen, werden (aktuell) nur zweistellige Lok-Adressen (Einer- und Zehnerstelle) verwendet.

Für jedes Fahrzeug sind nach einigen Arbeitsstunden die Datenblätter und die Decoder-templates mit den wichtigen CV'S entstanden.

Die Excel-Dateien beinhalten jeweils:
- die eigentlichen Datenblätter (max. 3 Seiten)
- ein Bitrechner (könnte man auch durch eine lange Tabelle ersetzen)
- technische Daten des Decoders
- CV-Tabelle mit allen Details (vergleichbar mit den CV-Tabellen der Bedienungsanleitungen)

Hier ein Bsp. vom TW60:



Rechts im Bild der geöffnete Lenz-Programmer mit dem geöffneten template für TW 60. Werden die CV's geändert, kann das gleich parallel in die Excel-Datei übertragen werden.

Sicher gibt es auch noch andere Möglichkeiten ... es soll nur eine Anregung sein. Nicht mehr und nicht weniger.

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4. Lok-Sound

Wer auch Straßenbahnen mit einem Sound-Decoder versehen will, kann von ESU verschiedene Decoder verwenden. Die Decoder können mit einem Wunschsound bereits ausgeliefert oder auch nachträglich bespielt werden. Bei ESU habe ich 3 Sound-Dateien für Straßenbahnen gefunden: Hier

Eine Anleitung zum Aufspielen der ESU-Sounds gibt es Hier. In nur 9 Schritten ist der Sound auf dem Decoder.

Für Experten gibt es auch die Möglichkeit, eigene ESU-Projekte zu erstellen. Vielleicht später mal ...


5. Powermodule

Powermodule sind im Prinzip nichts anderes als ein Energiespeicher. Fährt ein Fahrzeug mit einem relativ geringen Achsabstand (z. B. mein TW 1) über eine Weiche oder Kreuzung oder sind sogar die Gleise verschmutzt, kann es schon mal zu Ruckeleien kommen, weil die Stromversorgung für einen Bruchteil einer Sekunde unterbrochen wird. Das ist gar nicht schön anzusehen.

Bsp. Powermodul 1 von Lenz:



Was steckt da eigentlich drin? Im Grunde genommen ein großer Kondensator und noch ein wenig Elektronik. Die Beschreibung ist HIER als PDF-Dokument zu finden.

Das Modul 1 ist vorzugsweise für den Anschluss an den Gold-Decoder von Lenz gedacht.

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6. Universalplatine

Die ursprüngliche Idee, die Straßenbahnmodelle mit Hilfe einer universell einsetzbaren Platine zu verdrahten, wurde mittlerweile verworfen. Die Platine wurde hergestellt und auch testweise eingebaut, hat sich leider nicht als die beste Lösung erwiesen.

Ein neuer Lösungsansatz für eine standardnahe (kleinere Abweichungen wird es immer geben) Verdrahtung für Triebwagen sieht wie folgt aus:





Es werden einfach handelsübliche Streifenplatinen (Streifenrasterplatinen) verwendet. Diese gibt es meistens in der gelochten Ausführung. Das ist aber völlig egal. Sie sind kostengünstig und universell einsetzbar. Für die TW 15 und 23 wurde im Prinzip der obige Verdrahtungsplan größtenteils schon angewendet. Die Zuschnitte können mit einer Feinsäge oder mit einer Proxxon KS 230 (Diamantsägeblatt) zugeschnitten werden. Achtung! Staubschutzmaske tragen!

Wagenkasten und Fahrgestell werden (lösbar) über die Kabel M und G verbunden. Hier können handelsübliche Steckerleisten verwendet werden. Steckerleisten und die passenden Buchsen dazu gibt es in sehr unterschiedlichen Ausführungen. Also hier hat man freie Auswahl. Ebay

Durch die unterschiedliche Positionierung (also weg von einer einzigen zentral angeordneten Platine) der Platinen konnte der "Kabelsalat" deutlich reduziert werden. Im oberen Bereich des Wagenkastens gibt es nur noch 3 Drähte, die durch den Fahrgastraum geführt werden müssen. Unterhalb des Wagenkastens sind auf jeder Seite nur noch 3 Drähte unterzubringen.

Den meisten Platz benötigen der Decoder und der Platine 10, auf der die Vorwiderstände aufgelötet werden. Deshalb sind sie genau da angeordnet, wo sie jetzt sind. Zwischen Radsatz und dem Ende der Vertiefung im Wagenkasten. Einen besseren Platz gibt es aus meiner Sicht kaum. Auch wenn es unterhalb des Wagenbodens sehr eng zugeht, ist es bei der oben dargestellten Variante kein Problem, auch noch die 4 Verbindungsdrähte (lösbar) zum Fahrgestell unterzubringen.

Für zukünftige Bauvorhaben werden dann auch gleich die "Durchbrüche" für das Verlegen der Drähte von unten nach oben mit vorgesehen.

Die deutlich einfacher gestalteten Pläne für die Verdrahtung der Beiwagen:





Die Gestaltung der BW-Pläne sollte nach dem Vorbild der Pläne für die Triebwagen erfolgen ... zu Gunsten der Übersichtlichkeit und Verständlichkeit.

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7. Leuchtmittel

Der Markt bietet für den Modellbauer mittlerweile eine Vielzahl von Lösungen. Die klassischen Minilämpchen gibt es zwar immer noch zu kaufen, aber zunehmend werden LED's und SMD's verbaut. Da die Anforderungen schon innerhalb eines Modells sehr unterschiedlich sind, verbaue ich auch fast alle möglichen Leuchtmittel, die typisch für den Modellbau sind. Die Scheinwerfer eines Triebwagens (Stirnseite und Dach) werden in der Regel mit Minilämpchen bestückt. Die roten Rücklichter sind 1,5 mm LED's. Die Wageninnenbeleuchtung entsteht entweder aus vorkonfektionierten LED-Bändern (da kaufe ich immer 250 mm lange Teile, die schon mit dem richtigen Vorwiderstand bestückt sind, Farbe ganz wichtig: warmweiß, Preis ab 16,00 € für 5 Stück) oder aus Minilämpchen. Die Entscheidung hängt maßgeblich vom Platz ab.

SMD's selber löten, also mehrere in Reihe löten, das ist echt Fummelkram. Wichtiges Grundlagenwissen findet man HIER.

Typische Bauformen, die auch für den Modellbau interessant sind, sind HIER zu finden.

Mini-LED-Bänder mit nur einer Breite von 2,7 mm habe ich HIER gefunden. Sie sind kürzbar und zusammensetzbar.

Bei den Beiwagen 280 und 295 wurden je zwei kurze LED-Streifen und für die Perrons je zwei einzelne LED's unterhalb des Dachbleches angeordnet. Der Strom wird über zwei Federkontakte (links im Bild) vom Wagenkasten zum Dach geleitet.