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Ansteuerung von Weichen-Einspulenantrieben von Kato / Tomix

Ein Beitrag von Günter König.

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Allgemeines

Aufgabe dieser Steuerung ist es, einen zeitlich exakt definierten Impuls an einen Weichenantrieb der Fa. Kato bzw. der Fa. Tomix zu senden. Da es sich bei diesen Antrieben um einen sogenannten Einspulenantrieb handelt, wird eine Richtungsänderung nur durch das Umpolen der Spannung erreicht.

Die Weichen der Firmen Kato und Tomix enthalten keine Endabschaltung!
Eine Dauerspannung führt daher zur Zerstörung des Antriebes.

Das Schaltmodul kann einen Einspulen-Weichenantriebe ansteuern. Die Angaben in Klammern bei der nachstehenden Erklärung gelten jeweils für das zweite Monoflop IC1B.

Schaltplan

kato weichenschaltung

Anschlussplan

kato weichenanschluss

Funktion

An den Klemmen X1 bzw. X2 werden die Schaltelemente angeschlossen. Am Anschluss 3 jeder Klemme liegt eine Spannung von ca. 12 V an. Diese Spannung wird zur Versorgung von aktiven Schaltelementen wie z.B. Lichtschranken benötigt.

Der Anschluss 2 ist der Steuereingang, der Anschluss 1 stellt das Bezugspotential (Masse) für den jeweiligen Eingang dar.

Eine Schaltstufe wird aktiviert, wenn der zugehörige Anschluss 2 auf Masse geschaltet wird.

Über das Netzwerk bestehend aus R1, C1, D1, R3 (sowie äquivalent dazu R2, C2, D2, R4) wird grundsätzlich sichergestellt, das nur ein sehr kurzer Impuls auf den Eingang 5 (11) der intergrierten Schaltung IC 1A (IC 1B) gelangt.

Dieser Impuls löst nun den (einen !!!) Schaltvorgang aus: am Ausgang 6 (10) von IC 1A (IC 1B) liegt nun für eine bestimmte Zeit ein Impuls an, dessen Länge durch die Bauteile R5, C3 bzw. R6, C4 bestimmt wird. Mit den angegebenen Werten liegt die Zeit bei ca. 0,5 Sekunden. Wird z.B. der Wert von C3 oder C4 auf 22 µF erhöht, steigt die Zeit auf ca. 1 Sekunde an.

Die Transistoren Q1 (Q2) schalten nun entsprechend die Relais K1 (K2) ein. Die Kontakte der Relais sind als Polwender geschaltet, so dass die Polarität am Ausgang X4 bei den Schaltvorgängen wechselt: die Weiche schaltet um.

Die Bauteile R7 und C5 sorgen dafür, dass beim Einschalten der Versorgungsspannung an X3.1 (+Ub) und X3.2 (GND) kein "wildes" Schalten der Weiche auftritt. Die Diode D5 schützt die Elektronik vor Verpolung der Versorgungsspannung und somit vor Zerstörung. Die Kondensatoren C6 und C7 dienen der Impulsentkopplung der Versorgungsspannung und verhindern instabile Betriebszustände während des Schaltvorgangs.

Die Versorgung der Weichen geschieht über die Klemme X3.3 (+W) und X3.4 (-W).

Eingangsbeschaltung

Passive Schaltelemente (Reedkontakte, Taster) werden an den Punkten 1 und 2 von X1 bzw. X2 angeschlossen.

Auch Schalter in einpoliger Ausführung können verwendet werden. So kann z.B. der Typ MS 500A von Reichelt gut benutzt werden. Der mittlere Anschluss des Schalters wird an den Punkt 1 von X1 oder 2 angeschlossen, die beiden Äußeren gelangen jeweils an die Punkte 2 von X1 und X2.

Stückliste

Bauteil Bauteil/Wert Lieferant Bestell-Nr. Bemerkung
C1, C2 100 n Reichelt X7R-2,5 100N  
C3, C4 10 µ Reichelt RAD10/35  
C5 150 n Reichelt Z5U-2,5 220N  
C6 100 n Reichelt X7R-2,5 100N  
C7 47 µ Reichelt RAD 47/25  
D1, D2 1N4148 Reichelt 1N 4148  
D3, D4, D5, D6,
D7, D8, D9
1N 4007 Reichelt 1N 4007  
K1, K2 DIL Kartenrelais Reichelt FIN 30.22.9 12V  
IC1 MC4528 Reichelt MOS 4528  
Q1, Q2 2SD2006 König 2SD2006 oder ähnlichen Typ
R1, R2 47 K Reichelt Metall 47K  
R3, R4 22 K Reichelt Metall 22K  
R5, R6 150 K Reichelt Metall 150K  
R7 47 K Reichelt Metall 47K  
R8, R9 2,2 K Reichelt Metall 2,2K  
X1 Anschlussklemme Eingang 1 Reichelt AKL 182-03  
X2 Anschlussklemme Eingang 2 Reichelt AKL 182-03  
X3 Anschlussklemme PWR Reichelt AKL 059-04  
X2 Anschlussklemme Ausgang Reichelt AKL 059-02  
für X1 und X2 Stecker Reichelt AKL 169-03 2 Stück benötigt
  Platine König    



Danke an Günter König für den Artikel.


Das sagen User zu diesem Thema (2 Beiträge):

Am: 06.02.08 12:54

Dein Einwand ist vollstens berechtigt und eine Änderung ist auch schon eingearbeitet.
Ich gebe zu, das ich diesem Problem eine größere Beachtung hätte schenken müssen,
aber in der reinen Grundanwendung wäre das Problem nicht aufgetreten. Aber bei manuell ausgelösten Lichtschranken sehr wohl!!!
Ich danke dir für den Tip, der hier in einer geänderten Version in Kürze erscheinen wird.
Beste Grüße,
Günter

HINWEIS: Die geänderte Version ist bereits eingestellt - Ismael Sailer
Am: 06.02.08 09:39

Werden beide Timer gleichzeitig gestartet, entstehen bedingt durch die Beschaltung der Relaiskontakte Kurzschlüsse im Versorgungskreis (W+,W-).
Dies kann man entschärfen, in dem man die Umschaltkontakte wie bei einer H-Brückenschaltung verwendet:
Jeweils nur ein Umschaltkontakt von K1 und K2 wird verwendet, bei denen jeweils O1 mit W- und S1 mit W+ und schließlich P1 mit einem der beiden Weichenanschlüsse Wa 1 bzw. Wa2 verbunden ist.
Sind beide Relais abgefallen, liegen beide Weichenanschlüsse Wa1 und Wa2 auf W-. Daß der Weichenantrieb dabei kurzgeschlossen wird, stört nicht weiter.

HINWEIS: Lieben Dank für den Hinweis - die Schaltung ist nun von Hr. König überarbeitet worden (die alte Schaltung wurde gelöscht) - Ismael Sailer

 


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