Unabhängiges Zugschlußsignal
in einer Laterne mit LED und Knopfzelle

Dann kommt das Rohr mit LED in die Laterne.

Die Stromversorung erfolgt durch zwei Knopfzellen, bekannt aus Uhren etc. Diese Minibatterien sind jedoch nur für sehr geringe Ströme gut, so dass die Verbraucher nur einen Innen- oder Vergleichswiderstand von 12 - 70 kOhm (0,05 mA) haben sollten.
Die gespeicherte Energie ist mit 18 - 28 mAh weiterhin recht gering.

 

Zwar leuchtet das Konstrukt erst einmal hell, aber nur kurze Zeit. Ein Austausch durch Low-Current-LEDs, die statt der üblichen 20 mA nur 2 mA brauchen, helfen nicht direkt weiter.

Hörgeräte-Knopfzellen dieser Größe mit 100 mAh geben nur 1 mA ab, stoßweise auch 5 mA. Bei 0,7 mA soll so eine Zelle über 350 Std. Strom liefern, bis ihre Spannung auf 1,2 V absinkt.
Mein Modell wird mit zwei Knopfzellen Nr. 377 (18 mAh) bestückt.

 

Hier ein Vergleich von Low-Current-LEDs im SMD-Format mit Widerständen von 2 kOhm, 6 kOhm und 12 kOhm.

Personen- und Gepäckwagen mit einer funktionierenden Zugschlußlaterne auszurüsten ist natürlich nicht so schwer, da es immer irgendwo eine Stromversorgung für die Innenbeleuchtung gibt. Was ist aber mit Güterwagen, die normalerweise nicht mit Battrien, Akkus, Stromabnhemer oder Versorgungskabel ausgerüstet sind?

Also muss eine "echte" Laterne her, die ihre Energie mit sich führt.

Die Buchsen lassen sich für wenig Geld an alle Wagen kleben. So sind nur so viele Laternen notwendig, wie gleichzeitig Züge verkehren sollen, denn die Laternen können beliebig umgesteckt werden.

Für den ersten Versuch bietet sich eine LGB-Laterne an mit Messingrohr, Kontaktfeder aus einem Batteriefach und LED.

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Zuerst wird die LED auf ein 8-mm-Rohr gelötet, das später als Batteriehalter für Knopfzellen dienen soll. Knopfzellen haben den Pluspol am Gehäuse, der Minuspol am Knopf. Daher muss die LED mit dem längeren Beinchen ans Rohr gelötet werden.

Das Rohr hat einen Innendurchmesser von 7,1 mm. Das passt genau, da die kleineren Knopfzellen 6,8 mm im Duchmesser haben.

Die Latene muss dazu von unten auf 8 mm aufgebohrt werden. Das aber bitte vorsichtig, vielleicht mit einen 7-mm-Bohrer vorarbeiten, da sonst die Laterne auseinanderreißen kann, wie es mir passiert ist.

Im Rohr wird noch eine Feder aus einem Batteriefach gelegt.

Das Minusbeinchen der LED muss herausgucken, denn an ihm werden Kontaktstifte gelötet.

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Der Strom fließt von der Knopfzelle über die LED in den einen Stift. Der zweite Stift wird über ein Kabel mit dem Minuspol verbunden (Pertinaxplatte mit Messingnagelkopf als Kontakt).

Als Schalter dient eine Doppelbuchse für die Stifte. Die Buchsen sind verlötet, so dass beim Einstecken der Laterne der Strom über die Stifte fließen kann. Kleiner kann man den notwendigen Schalter wohl kaum konstruieren.

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Verbesserung der Leuchtdauer

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Im ersten Fall konnte ich direkt am Strommeßgerät beobachten, wie der Strom geringer wurde. Bei 6 kOhm blieb dieser konstanter, die Knopfzellen wurden also nicht zu sehr belastet. Bei 12 kOhm reichte die Leuchtkraft tatsächlich nicht mehr.

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Für Freunde der Länderbahnzeit gibt es noch eine gute, wenn nicht sogar praktikablere Alternative:

In die Stainz-Laternen hinter den weissen Reflektor passen problemlos Lithiumbatterien Nr. 1616, die 3 V haben und bis zu 50 mAh liefern. Das ist fast doppelt soviel wie bei den kleinen Knopfzellen 377 und hat den Vorteil der stabileren Versorgungsspannung. So hätte man eine höhere Lichtausbeute und mehrere Stunden Betrieb. Auch lassen sich die Batterien leichter wechseln.

Dazu würde ich aber einen Widerstand von 2 bis 3 kOhm nehmen und eine 3-mm-LED. Die Kontakte aus anderen Lithium-Batterie-Halter (z.B. 1-EUR-Flacker-Teelichte) könnten eingebaut werden. Dazu muss aber der Reflektor um 1 bis 2 mm gekürzt werden

Ob und wie das funktioniert, erfahren wir ihm zweiten Teil “Unabhängiges Zugschlußsignal”

Die anfänglich gezeigte Spiralfeder aus einem Kugelschreiber wird durch eine aus einem Batteriefach ersetzt.
Der Vorteil: die Batteriefachfeder wird beim zusammenpressen in sich geschoben und spart dadurch Bauhöhe, die Feder aus dem Kugelschreiber bleibt hingegen relativ groß.

Die Bauteile habe ich dann dauerhaft mit 2-Komponenten-Kleber miteinander verbunden. So sieht es dann am Fahrzeug aus.

... viel Spaß beim Nachbau!

Laterne, die zweite

Die alte Laterne habe ich noch einmal zerlegt, zum einen, um überschüssigen Kleber zu entfernen, zum anderen, um mehr Platz beim Bauen zu bekommen.

Da ich keinen 6 oder 5 kOhm-Widerstand hatte, schloss ich zwei 10-kOhm-Widerstände parallel. Dadurch wurde der Strom auf nur 0,23 mA veringert.

Die bereits stark beanspruchten Knopfzellen konnten so noch gut 6 Stunden ausreichend Energie liefern.

Die SMD-LEDs sind sehr empfindlich gegen Hitze und mechanischer Belastung. Bei zu großer Beanspruchung verloren sie ihre Kontaktflächen.

Letztlich hat doch noch alles ins Gehäuse gepasst.

Tagsüber ist die Leuchtkraft nicht ganz so gut, was aber im Original nicht viel anders ist, sofern es sich um Petroleumlampen handelt.

In der Dämmerung kann man aber den Leuchtpunkt deutlich erkennen. Für di kleinen Bewohner der Modelleisenbahn steht diese Lichtausbeute aber durchaus noch in einem akzeptablen Verhältnis.

Mit einer eingefärbten Folie habe ich dann vorab den Effekt getest und dann den Widerstand an der Rückseite der Laterne in die Strombahn gelötet.

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