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Schattenbahnhof

Schattenbahnhofsteuerung analog

(nach einer Idee von Matthias Großmann, also von mir ;-)

Weiterführende Links:

Die Idee war einen Schattenbahnhof mit einfachen Mitteln analog zu steuern und automatisch zu schalten. Dabei lag eine günstige Finanzierung und ein einfacher Aufbau als Richtschnur zugrunde. Herausgekommen ist eine Lösung, die durch Kontaktgleise und Universalschalter (bistabile Ralais) realisiert wird.

Was kann diese Schaltung:

    • Eine vollautomatische Steuerung von 2 bis x Zügen
    • Prinzip First in First out
    • Ausfahrt per Hand schaltbar
    • Gleisbesetztmeldung (optional)
    • Nothalt eines von der falschen Seite einfahrenden Zuges (optional)

Erläuterung zum Schaltbild:

Wir gehen davon aus, dass alle drei Gleise A, B und C mit Zügen besetzt sind. Grundsätzlich gilt: Der längste Zug auf der Anlage, der im Schattenbahnhof hält darf nicht länger sein als die kürzeste der Strecken A,B oder C. Genauso muß der Abstand R zwischen K0 und W1 mindestens doppelt so groß sein wie der längste Zug lang ist. Die Bereiche A1, B1 und C1 sind schaltbar zwischen stromführend und stromlos (nach dem Prinzip des Signals). Alle Ks (K0 bis K3) sind Kontaktgleise. Es können auch Schaltgleise verwendet werden. Vor-und Nachteile sind hier abzuwägen. U1 und U2 sind Universalfernschalter (oder handelübliche Bi-Stabile Relais).

Ein vierter Zug (ich nenne ihn der einfachheithalber X) fährt über das Kontaktgleis K0 ein. K0 schaltet jetzt die Strecke frei, die über die Universalfernschalter U1 und U2 eingestellt ist. Dabei gelten folgende Verbindungen zu Weichen und Stoppstellen:

X1 (ist geschaltet, wenn U1 auf Kontakt 1 steht, U2 egal):
verbunden mit Weiche W1 für Durchfahrt und C1 wird stromführend geschaltet.

X2 (ist geschaltet, wenn U1 auf Kontakt 2 steht und U2 auf Kontakt 1):
verbunden mit Weiche W1 für Abbiegen, Weiche W2 für Abbiegen und B1 wird stromführend geschaltet.

X3 (ist geschaltet, wenn U1 auf Kontakt 2 steht und U2 auf Kontakt 2):
verbunden mit Weiche W2 für Durchfahrt und A1 wird stromführend geschaltet.

Wichtig ist, dass der Abstand R so groß zu wählen ist, das auch die langsamste Lok das Abstellgleis komplett geräumt hat bevor Lok X einfährt.

 

Die nächste wichtige Rolle spielen jetzt die Kontaktgleise K1-K3. Sie schalten die zugehörigen Abschnitte wieder stromlos und die Universalfernschalter U1 und U2 in die richtige Stellung.

Hier eine Auflistung, was passiert, wenn eine Lok über das entsprechende Kontaktgleis fährt:

K3: schaltet U1 auf Kontakt 2 und U2 auf Kontakt 1, C1 wird stromlos geschaltet
K2: schaltet U2 auf Kontakt 2, B1 wird stromlos geschaltet
K1: schaltet U1 auf Kontakt 1, A1 wird stromlos geschaltet

Solange die Universalfernschalter funktionieren ist das System sicher. Es kann auch beliebig erweitert werden. Wenn es sehr groß wird, dann braucht man einen entsprechend starken Trafo, aber eigentlich auch nur um den Lichtstrom der Weichen zu speisen. Selbst wenn man 20 oder mehr Gleise hätte, es würden immer nur maximal 2 Loks fahren.

Manuelle Steuerung

Die Strecken A1, B1 und C1 können über einen Taster stromführend geschaltet werden. Dadurch fährt der entsprechende Zug aus dem Gleis. Es hat keine Bedeutung für nachkommende Züge.

Es spricht auch nichts dagegen alles auf eine Manuelle Steuerung umzuschalten. Hierzu müssen nur Weichen und Stoppstellen komplett mit Tastern verkabelt werden und alle Kontaktgleise über einen Ein/Aus Schalter von ihrer Funktion zu trennen sein.

Gleisbesetztmelder

Man kann zusätzlich in die Strecken A, B und C noch einen Gleisbesetztmelder einbauen (z.B. über weitere Kontaktgleise).

Nothalt

Die Strecke NH ist optional einbaubar. Es ist ein Nothalt, falls ein Zug in falscher Richtung einfährt. Fährt ein Zug über S wird die Strecke NH stromlos geschaltet, fährt er über F, wird NH wieder stromführend geschaltet. Bei normaler Fahrtrichtung findet keine Zugbeeinflussung statt. Hier muß natürlich auch ein Gleisbesetztmelder eingebaut werden, am besten ein akustischer, sonst macht dieser Nothalt keinen Sinn. Der Universalschalter für diese Strecke sollte auf jeden Fall 2 polig sein. Damit kann im Falle besetzt und Kontakt über Gleisbesetzmeldung das entsprechende Signal erzeugt werden.

Die Strecke von F bis S sollte natürlich länger sein. F kann direkt nach der Ausfahrt des Bahnhofes liegen. S sollte gut 10 Schienenstücke Abstand haben (oder auch mehr, je nach Platz), wobei NH auch lang genug gewählt werden sollte (minimum 3 Schienenstücke).

Kosten

Was die Kosten angeht benötigen wir für jeden Schattenbahnhof das nötige Gleismaterial, egal wie gesteuert wird. In der Grundversion (nur 2 Abstellgleise, Gleis A fällt weg) benötigen wir die Schaltgleise K0, K2 und K3, sowie einen Universalfernschalter U1 und 2 Universalfernschalter um die Strecken C1 und B1 anzusteuern. Ergibt 3 Kontaktgleise und 3 Universalfernschalter. Für das M-Gleis von Märklin gibt man max. 4 Euro pro Kontaktgleis aus (nur noch gebraucht, z.B. bei ebay). Ein Universalfernschalter gibt es gebraucht für ca. 6 Euro oder neu (heißt dann Bi-Stabiles Relais) bei Conrad.de für ca. 6 Euro. Wir kommen also maximal auf eine Summe von 30 Euro.

Jedes weitere Gleis benötigt ein Kontaktgleis und zwei Universalschalter mehr, also noch mal 16 Euro. Dazu etwas Kabelmaterial (was auch für jeden Schattenbahnhof anfällt). Eine Rückmeldung macht jedes Gleis um ca. 6 Euro teurer (Kontaktgleis plus Glühlämpchen oder LED mit Kabeln)

Sicherheits STOP (Erweiterung von 11/2004)

Wenn man bei der Ein- und Ausfahrt nur wenig Platz hat kann man einen kleinen Sicherheits Stop einbauen. Dazu wird bei der Fahrt über das Kontaktgleis K0 (oder ein Kontaktgleis etwas davor oder dahinter) eine kurze Strecke zwischen K0 und W1 stromlos geschaltet. Der einfahrende Zug bleibt auf diesem Stück stehen. Der ausfahrende Zug hingegen überfährt ein Schaltgleis, das diese Strecke wieder stromführend schaltet. Der ausfahrende Zug muss allerdings dann den Schattenbahnhof komplett geräumt haben.
Wichtig ist, das diese zusätzliche stromlose Strecke so angelegt wird, dass der einfahrende Zug nicht mit seinen letzten Waggons auf dem Kontaktgleis stehen bleibt, sonst funktioniert die ganze Schaltung nicht.

Je nachdem wie lang die Züge auf einer Anlage sind ist diese Möglichkeit nicht unbedingt platzsparend. Sie gibt dem einfahrenden Zug aber die Sicherheit, dass der BHf geräumt ist, wenn er einfährt

    Anmerkung aus 6/2005:
    Dieser Sicherheitstop hat sich als sehr wichtig herausgestellt. Wann immer ein Gleis nicht geräumt ist, weil z.B. ein Universalfernschalter klemmt, bleibt die einfahrende Lok stehen. Hier muss es nur eine Rückmeldung an das Fahrpult geben, sonst fährt die nächste Lok auf die wartende Lok auf ;-)

Sollte der ausfahrende Zug den SBHf nicht räumen bleibt der einfahrende Zug auch außen vor stehen. Dieses kann man wiederum mit einer Gleisbesetztmeldung an das Steuerpult übergeben und der Lokführer weiß, dass er keine weitere Lok in den SBHf schicken kann und mal nach dem Rechten sehen sollte...

Anschauungsmaterial

Wenn jemand nicht glaubt, dass es funktioniert, dann kann er unten ein kleines Video ansehen. Die Aufzeichnung entstand bei meinem ersten Aufbau (fliegend verdrahtet!) und stellt eine Dauerbelastung dar (Streckenführung in Form einer 8 ). Unter diesen Bedingungen sind die Züge ca. 1/2 Stunde reibungslos gefahren.

 

TO BE CONTINUED ...

Die Schaltung ist noch lange nicht fertig. Ich habe noch ein paar  Anregungen bekommen, die ich mit der Zeit hier einbauen werde.

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Updated 01/22/10