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Heisswolf Modellbahnzubehoer

Thema: digital: Kehrschleifen ohne Modul aber mit Gleichrichtern
Kosel - 12.08.18 23:04

Hi, hier mal ne richtig verrückte Frage (und Projekt):

Ich bin schon seit langem am Grübeln, ob man diese (dämliche) Kehrschleifentechnik irgendwie einfacher hin bekommen kann, ohne gleich wie bei märklich (hatte vorher so eine Anlage) nen Mittelleiter verbauen zu müssen.

Die Kehrschleifentechnik erfordert ja immer ne Menge Planung, es gibt vielfältige Moldule und ganz billig sind die auch nicht immer.

Mein Traum/Ziel wäre es, einer (digitalen) Lok, pro stromnehmender Achse, einen Gleichrichter einzubauen und in die betreffenden Gleise einen Isolierten Abschnitt einzubauen (der gerademal so lang ist wie die betreffenden Räder).
Der Effekt wäre jetzt, dass der Lok, beim Überqueren der Isolierstelle, der Strom intern gleichgerichtet wird und so selbst nichts von der Isolierstelle bemerkt.

Natürlich muss ich jetzt (für eine Versuchslok) die Drehgestelle umbauen; ich brauche einzelne Radstrohmabnehmer pro Rad.
Jetzt hab ich die Frage; was kann ich als Material für die Radstromabnehmer verwenden? was für ein Metall brauche ich, Stahl, Bronze, Alu? wie heißt das Material, das die Modellbahnhersteller verwenden?

Ist total verrückt, ich weiß, aber weiß jemand weiter?


Hallo,

es ist preiswert mit mechanischen Schalter, oder elektrischen Relais, als Polumschaltung sehr einfach umsetzbar. Mit Dioden geht das nicht, da das Digitalsignal einer Wechselspannung sehr ähnlich ist.

Ein Kehrschleifenmodul ist dann halt Komfortzone. Wobei ein einfaches Kurzschlußmodul nicht die Welt kostet.

Warum Du die Loks aufwändig umbauen willst verstehe ich nicht. Muss ich auch nicht.

Viel Spass beim Basteln.

Grüße.

ELNA5


Hallo Kosel,
Preisfrage: Wie soll der Decoder nach deinen Gleichrichtern noch ein Gleissignal erkennen?

Viele Grüße
Carsten

Hi Kosel,
das Problem bei Kehrschleifen ist nicht in der Lok (zumindest bei Digital), sondern der Kurzschluß, der beim Überfahren der Trennstelle erzeugt wird. Das überlastet den Booster. Es muss einfach dafür gesorgt werden, dass nie (außer ganz kurz zur Erkennung) die Außenschiene elektrisch mit der Innenschiene verbunden wird. Der Lok ist  es egal, wie herum sie auf den Schienen steht.

Wenn du die Weiche nie auffährst, sondern immer schaltest, kannst du doch mit einem Relais gemeinsam mit der Weiche die Spannung am isolierten Gleisabschnitt in der Kehrschleife umpolen. (Ähnlich wie die Herzstückpolarisation, aber doppelpolig.) Der Abschnitt ist halt während des Umschalten des Relais kurzzeitig stromlos.

ThomasK

Hallo Kosel,

wie Karsten schon sagt: Vergiss es! Dein tolle Diodenidee sorgt nämlich dafür, dass der Dekoder keine verwertbaren Informationen mehr erhält - die richtest du praktisch gleich. Das funktioniert nur, wenn du die Dekoder alle ausbaust und die Zentrale gegen einen analogen Regler tauschst. Dann kannst du Dir sogar die Dioden in den Loks sparen. Wobei mir eh nicht klar ist, was du damit bezweckst. Bringen tun die nämlich nichts.

Jens

Hallo Kosel,
interessante Idee.
Hab ich direkt ausprobiert. Der Decoder erkennt Gleichspannung und die Lok rennt.
Mal weiter gedacht. Kann man die Kehrschleife nicht einfach als Boosterkreis mit separater Spannungs-
versorgung betreiben.
Konnte ich leider nicht ausprobieren , habe leider keinen Booster in Betrieb.
Mit freundlichem Gruß   Stefan

Hallo Stefan,

das mit der KS als separatem Boosterkreis wird auch nicht funktionieren.

Denn an einem Ende wirst du dann auch das Problem haben, daß die Gleise der beiden Boosterkreise falsch gepolt sind. Und dann gibt es ebenfalls einen Kurzschluß.
Man wird um die Polumschaltung, zumindest nach meinem bescheidenen elektrischen Verständnis, nicht herumkommen.

Die einzige Möglichkeit wäre, es mit echtem Oberleitungsbetrieb zu machen. Dann könnte man beide Gleise verbinden als einen Pol, und die Oberleitung als zweiten.
Aber dann können zum einen natürlich nur noch Elloks benutzt werden, und zum anderen müssten diese alle so umgebaut werden, daß einer der beiden Pole des Decoders zum Stromabnehmer anstatt zu den Rädern geht.

Gruß
ChristiaN

Hallo Christian,
es gibt Booster, die man gleichzeitig als KSM benutzen kann. Die haben dann eine Kurzschlusserkennung eingebaut. Beispiel wäre der DR5033 von Digikeijs. Allerdings kostet sowas natürlich weit mehr als ein simples KSM.

Leute, denkt einfach mal nach. Das Problem existiert so lange wie die Modellbahn mit 2-Leiter-Gleisen. Wenn es eine so simple Lösung gäbe, hätte die längst jemand vor euch gefunden.

Viele Grüße
Carsten

Hallo Christian,
deshalb die getrennte Stromversorgung.
Bei der Datenübertragung muß man die Kreise dann auch trennen.
Ich weiß zwar nicht ob die Mühe lohnt ,aber einen Versuch wäre es Wert.
Habe eine ähnliche Sache bei meinen PWM - Fahrreglern bei der analogen Bahn gemacht.
Ich habe Optokoppler eingebaut , dadurch konnte ich die Fahrkreise wechseln ohne einen Satz zu machen.

Gruß
Stefan

Hallo Carsten,
ich glaube das ist eine Grundsatzfrage.
Will ich mit den Dingen spielen und meine Erfahrungen machen , oder kaufe ich alles fertig ?

Gruß
Stefan

Hello!
Das mit dem Gleichrichten scheitert daran, daß dann der Decoder kein Signal mehr lesen kann.

Wenn durch Stromfühler-Kehrschleifen ein Booster oder Zentrale abschaltet bedeutet das, daß man ziemlichen #### an der Anlage hat. Ein KS Modul sollte schnell schalten daß der Booster gar keinen Kurzschluss erkennen kann oder meint bei einem Weichenherz gab's einen kurzen Funken. Weiters gute Booster-Versorgungen machen vor dem Abschalten für kurze Zeit eine Stromquellen Versorgung, das vermeidet auch das Abschalten der Spannung durch Microkurzschlüsse an Weichenherzen. Schließlich sollte ein KS-Modul in Microsekunden-Zeit umschalten. Das tun faktisch alle elektronischen so im Bereich von 10-30µS. Die ####dinger mit Relais drauf brauchen da meist 5-10mS sind also in der Größenordnungfaktor 500 langsamer. Wer sowas einsetzt und Ärger damit hat, ist selbst schuld.

Elektronische KS Module kosten etwa €20,- bis €30,-. Daher meine Frage was hat es für einen Sinn großen Aufwand zu betreiben um einer perfekt problemlos funktionierenden Lösung die kleines Geld kostet auszuweichen? Kann mich nur Carsten anschließen: die Hersteller sind ja auch nicht blöd.
Wenn es eine einfache Bastellösung gäbe warum soll da noch keiner früher draufgekommen sein? Seit über 120 Jahren ist das Problem von Kehrschleifen in der elektrischen Modellbahn technisch gelöst. In der Anfangszeit mit mechanischen Schaltern heutzutage mit elektronischen Umschaltern. Überraschender Weise gibt's faktisch genau solange Leute die die Lösungen ignorieren und abartig komplizierte, wesentlich aufwändigere und teurere sowie vorbildfremde Lösungen erdenken die, kurz gefasst, die Sache meist noch weit mehr verkomplizieren und teurer machen. In Göppingen meint man immer noch man braucht einen Mittelleiter zur Lösung des Problems.
-AH-

Hallo Stefan,
es gibt auch KSM als Bausatz bzw. Schaltplan, so dass man "spielen" kann. Es ging mir nicht drum zu sagen, dass man bitteschön alles fertig kaufen soll, aber solche Lösungen, die zu einfach sind um wahr zu sein, sind eben genau das dann auch.

Ohne jemandem zu nahe treten zu wollen... Die Idee, das Ganze mit Gleichrichtern lösen zu wollen, zeugt jetzt nicht unbedingt von Verständnis dieser Technik. Man kann die Gelegenheit natürlich nutzen und sich einarbeiten, aber wenn man Ergebnisse will, ist ein Bausatz oder gar kompletter Eigenbau in der Situation vielleicht nicht die beste Idee.

Viele Grüße
Carsten

Hallo,
also das mit den Dioden funktioniert definitiv nicht beim Digitalbetrieb. Ich kann meine kleine Anlage von analog auf digital umschalten. Die beiden Kehrschleifen stammen noch aus der Analog-Zeit und sind mit Brückengleichrichtern ausgestattet. Also Kippschalter für Fahrtrichtung in Kehrschleife vorwählen, Lok fährt ein, dann mit zweiten Kippschalter Spannung umpolen. Die Lok fährt nahezu ungestört weiter, da ja in der Kehrschleife der Gleichrichter sitzt. Das geht in beide Richtungen, man könnte sogar mit einem Relais und einem Reed-Kontakt oder Lichtschranke das automatisieren. Ein Versuch mit unterschiedlichen Decodern bei Digitalbetrieb war ohne Erfolg, die Loks bleiben sofort stehen. Auch die, die bei einem Überfahren von Digitalgleis zu Analoggleis normalerweise einfach weiterfahren.

Nun aber zu meiner Frage, welches ist denn nun ein gutes KS-Modul?

Ich habe mir die Tams KSM-3 vorerst ausgesucht, da brauche ich keine Sensorgleise und ersetzte nur die Gleichrichter durch die Module.

mfG

Werner  

Hallo,

ThomasK hat deinen Denkfehler schon thematisiert: Selbst wenn das Problem IN der Lok nicht wäre: Du überbrückst mit diversen Fahrzeugen deinen kurzen Isolierabschnitt. Innenbeleuchtete Wagen, Steuerwagen, Triebwagen etc.

Intelligenz von der Infrastruktur in die Fahrzeuge zu verlagern macht nur unter bestimmten Umständen Sinn, z.B. wenn ein erheblicher Aufwand zur dezentralen Instandhaltung mit notwendigen Betriebunterbrechungen entsteht. Das ist bei der Modellbahn vernachlässigbar... Auf den Boden der Tatsachen kommt man schnell, wenn man die Zahl der umzurüstenden Fahrzeuge oder gar die Interoperabilität betrachtet.. Und: ein bisschen Mehraufwand bei der Planung rechnet sich in aller Regel in späteren Betrieb & Instandhaltung.

Was bei der echten Bahn gilt, gilt auch hier....

Die Planung einer Kehrschleife ist in aller Regel einfach, erst wenn Verzweigungen oder zu kurze Abschnitt ins Spiel kommen, wird es schwieriger, aber hier im Forum haben wir für schwierigste Probleme schon Lösungen gefunden!

In meinen drei Kehrschleifen habe ich ein Sensorgleismodul von XTEQ (nicht mehr erhältlich) und Michas Mobashop, ca. 25 EUR. In der zur Kurzen habe ich ein Tams "kurzschluss"-armes" Modul. Wenn man auf Relaistechnik verzichten will, ist etwas mehr auszugeben 40-50 EUR. Im Vergleich zu dne vielen Lokumbauten keine signifikanten Beträge...

Der Einbau ist bei den Sensorgleismodulen etwas aufwändiger, in Summe aber m.E. einfacher  als nur EIN Lokumbau. Erst gestern hatte ich mein Sensorgleismodul im Interimsschattenbahnhof "aufgebrochen", um die Gleisfreimeldung zu installieren. Man muss sich konzentrieren wegen der vielen Kabel, aber wirklich kein Hexenwerk...

Viele Grüße,

Simon


Hallo Werner,
ich persönlich bin kein Freund der KSM mit Kurzschlusserkennung. Es ist und bleibt eben ein Kurzschluss und für einen kleinen Moment fließt dadurch ein sehr hoher Strom. Der Anschluss der Sensorgleise macht nur wenig mehr Aufwand.

Viele Grüße
Carsten

Zitat - Antwort-Nr.: 8 | Name: Recyclefreund

deshalb die getrennte Stromversorgung


Nope, geht nicht.

Auch wenn die beiden Stromversorgungen vollständig galvanisch getrennt sind, werden sie beim Überfahren der Trennstellen durch die Lok zusammengeschaltet. Nun gibt es zwei Möglichkeiten:

a) Die Phasenlage stimmt (Normalfall) -> Die beiden Spannungsquellen verhalten sich wie PARALLEL geschaltete Batterien, d.h. es kann kleine Ausgleichsströme zwischen den Quellen geben (über die Radschleifer der Lok), die aber unbedenklich sind, zumal da ja die Lok die Trennstelle überfährt und schnell wieder verlässt.

b) Die Phasenlage stimmt nicht -> Die beiden Spannungsquellen verhalten sich wie IN SERIE geschaltete Batterien, d.h. die Systemspannung wird verdoppelt wobei ein satter Kurzschluss über die Radschleifer der Lok entsteht. Siehe Bild.

http://k.f.geering.info/modellbahn/technik/bilder/phasendreher4.gif

Mehr Info: http://k.f.geering.info/modellbahn/technik/dccphasendreher.htm

FAZIT :

Die allereinfachste "Kehrschleifenschaltung" ist ein zweipoliger Umschalter, der als Polwendeschalter verdrahtet ist. Der Schalter kann auch automatisiert werden, indem man den Schalter durch ein Relais ersetzt, das dem Weichenantrieb parallel geschaltet ist, oder indem man ein KS-Modul verwendet. (Ein KS-Modul ist auch nix anderes als ein automatisierter Polwender.)

Felix

Dank an Felix,
Du hast viele Bauteile gerettet.

Sehr anschauliche Erklärung und meine Antwort ist ernst gemeint.

Gruß Stefan

Zitat - Antwort-Nr.: 14 | Name: msfrog

ich persönlich bin kein Freund der KSM mit Kurzschlusserkennung. Es ist und bleibt eben ein Kurzschluss und für einen kleinen Moment fließt dadurch ein sehr hoher Strom. Der Anschluss der Sensorgleise macht nur wenig mehr Aufwand.


Folks!
Die Elektronischen KS Module sind im Grunde kleine Booster. Der "Kurzschluß" ist weit weit weit weg von dem was man landläufig darunter versteht. Die FETs der Endstufe bilden mit dem Messwiderstand üblicherweise eine Stromquelle. Dadurch wird der Strom ohnehin schon weit von hohen Werten abgehalten. Weiters ist bei einer Umschaltzeit von 10-30µS kaum Energie da drin die für Schäden nötig wäre.

Man kann mit solchen KS Modulen mit allerdünnsten Kupferlack Drähten mit 0,00x Querschnitt das Umschalten auslösen ohne daß die Drähtchen irgend einen Schaden haben. Das sind die superdünnen Liezen die zu 14 Stück in Decoder Zuleitungen drin sind, also wirklich ganz dünn! Hingegen selbes Drähtchen quer zu Schiene direkt an einen Booster lässt das Drähtchen augenblicklich verdampfen. Ich führe solche Dinge gerne Kunden vor. Zentralen MX1, MX10, MX31ZL, Z21, Tran. Die Zentralen sind allesamt eher schnell abschaltende, die super dünnen Kupferlackdrähte können sie nicht mehr schützen. Die Kehrschleifen Umschaltung beschädigt das Drähtchen aber nicht. Das zur Positionierung des Begriffs "Kurzschluss" in dem KS Zusammenhang.

Die Angst vor Kurzschlüssen ist vor allem durch klassische echte Kurzschlüsse verursacht. Kombiniert mit schlechter zu dünner Verkabelung. Dann kommt es zu Schäden wie verschmolzene Fahrwerke. Hauptgrund ist da selten der Kurzschluss durch Entgleisen selbst. Auch sehr einfache Booster schalten bei Überstrom ab oder eben deren Stromversorgung tut das. Zu dünne Anlagen-Kabel begrenzen den Strom aber meist, daß das Abschalten nicht passiert sondern die Lok abgefackelt wird. Ein elektronisches KS Modul sorgt hier aber vor.
Erstens wird wenn alles gut funktioniert schnell umgepolt. Sollte das nicht gehen, WEIL eben ein Fahrzeug quer über die Schienen liegt wird das KS Modul sofort den Strom begrenzen und nach einigen Milisekunden die Spannung ganz abschalten. Für kreative Modellbahner mit geringem Elektrowissen sind die elektronischen KS Module garadezu sein Segen! Klar so ein Modul kostet etwa €30,- im Vergleich zu den einfachen Sensorgleis KS Lösungen ein klein wenig mehr bieten aber deutlichen Schutz!
-AH-

Auch großer Dank an Felix,
habe mal eben die Gleichrichter rausgenommen und ein Stopp-Signal zur Kontrolle an die Einfahrts-Stelle gestellt und wie beschrieben verdrahtet. Und siehe da, es funktioniert einwandfrei in der Praxis. Sollte der Schalter falsch stehen, leuchtet das Stopp-Signal, steht es richtig ist es aus. Das grüne Signal kann man sich von der Gegenseite der Trennstelle holen.

Einfacher geht es wirklich nimmer nicht.

Danke für eine wirklich gute Idee.

Werner


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