ÖBB 2095 - Teil 3
Umbau auf Funkfernsteuerung, Licht, Sound und Akku-Betrieb
Die Kanalbelegung soll so bei mir Standard werden, damit ich mich nicht bei jeder Lok umgewöhnen muss.
Daher steuer ich auch nur eine Lok zur Zeit, damit ausreichend Kanäle vorhanden sind und weil ich auch nicht mehrere Loks gleichzeitig im Blick haben will. In der Regel ist jeder Gartenbahner mit einem Zug schon ausreichend beschäftigt.
Soll eine andere Lok fahren, kann man die nicht benötigte leicht über einen Schalter "lahm legen".
Vierfachschalter
Der Vierfachschalter belegt nur einen Kanal, kann aber vier Verbraucher ein- oder ausschalten. Es gibt diese Multischalter von 2 bis 10 Funktionen, vielleicht auch mehr. Je nach Modul sind aber auch die möglichen Ausgangsströme zu beachten, die von z.B. 0,3 bis 10 A reichen können. Je nach Ausführung können die Ausgänge auch mit Blinkeffekte oder als Momenttaster geschaltet werden.
Der Multischalter wir mit einem dreiadrigen Daten- und Stromkabel an den Empfänger angeschlossen.
Ein weiteres Kabel wird mit dem Minuspol (Bedienungsanleitu ng beachten!) hinter dem Umschalter mit der Verteilerplatine verbunden (eigentlich mit dem Minuspol des Akkus). Die Schaltausgänge (zwei von vier sind in diesem Beispiel belegt) werden dann mit den Verbrauchern (hier die Beleuchtung) verbunden. Von den Verbrauchern (die einzelnen Glühlampen) geht es zum Pluspol des Verteilers (des Akkus) zurück.
Es ist auch möglich, einen Schaltregler zwischenzuschalten, wenn die Verbraucher weniger Spannung benötigen.
Die einzelnen Verbraucher werden in diesem Fall mittels Tippen des Kanalschalters aktiviert: z.B. kurzes Tippen in einer Richtung löst eine Funktion aus. Nachmaliges kurzes Tippen beendet sie. Langes Tippen in dieselbe oder andere Richtung startet die nächste Funktion. Andere Multischalter zählen die Anzahl der Tipper (4 x Tippen in eine Richtung = Funktion 4).
Bestellt man den Fahrregler bei Modellbau-Regler, bietet es sich an, den 4-Kanal-Schalter mitzubestellen.
Bei bis zu 20 V kann er 2 A je Ausgang schalten.
Modellbau-Regler: 4-Kanal Mini SMD-Schalter, 19 EUR
Graupner: Schaltmodul SXM, bis 21,5 V und 4 A je Ausgang, auf Blink-, Dauer- oder Tastfunktion umstellbar, 23,95 EUR.
Anschluss, Bezug und Preise
Mein bisheriger Bericht gleicht mehr einem Erlebnisbericht. Da es Rückfragen gab, versuche ich einmal zusammen zu fassen, woher die Komponenten zu beziehen sind und wie sie angeschlossen werden.
Dabei hebe ich die Teile in der Skizze hervor, die in dem jeweiligen Abschnitt beschrieben werden.
Die Preise (Stand 06.2013) und Bezugsquellen sind beispielhaft
Akku
Der Akku wird an die mittleren Kontakte des Umschalters angeschlossen. Die Ladebuchsen kommen an das eine äußere Kontaktpaar, die "Verteilerplatine" für die Stromversorgung der Module an die vebleibenden Kontakte.
Typ: 12 V 3,2 A
Conrad: Eigenmarke 23,55 EUR
Pollin: Panasonic 22,95 EUR
Ich habe mich für einen Bleiakku entschieden, weil ich später eine einfache Ladeschaltung nachrüsten will und den Akku ggf. dauerhaft an den Ladestrom angeschlossen lassen möchte. Andere Akkus (Lipo, etc.) sind durchaus auch zu verwenden, benötigen aber ggf. eine Schutzschaltung, um im Betrieb nicht tief entladen bzw. nicht überladen zu werden.
Inzwischen beginne ich, die Stromversorgung auf Li-Ion-Akkus umzurüsten. Siehe dazu den Umbaubericht meiner 99 5001.
Empfänger
Der Empfänger muss auf den eigenen Sender abgestimmt sein. Bei Neuanschaffung des Senders liegt zumeist ein Empfänger bei. Bei mir ist ein Planet T5-Sender vorhanden (2,4 GHz, 4 Proportionalkanäle und ein Schaltkanal, reduzierte Reichweite, die im Gartenbereich aber vollkommen genügt).
Statt einzelne Empfänger (ca. um 20 EUR für diese Planet) nachzukaufen, bietet es sich auch ein komplettes Set an, so dass jede Lok über einen eigenen Sender verfügt.
Der Empfänger muss an den Sender „gebunden“ werden (Binding). Dadurch kann die Funkverbindung nicht mehr gestört werden und man stört keine andere Anlage. Es können mehrere Empfänger einem Sender zugeordnet werden, aber nicht mehrere Sender einem Empfänger.
J. Perkins: Planet 5 SET mit 5-Kanal-Sender und Empfänger, ca. 60 EUR
J. Perkins: 6-Kanal-Empfänger, ca. 20 EUR
Empfänger unterschiedlicher Hersteller sind nicht zwingend untereinander austauschbar, auch wenn es die gleiche Funktechnik (2,4 GHz) annehmen lässt.
Soundmodul
Soundmodule im RC-Modellbau liegen zwischen 80 und 215 EUR. Je nach Ausstattung und Leistungsdaten unterscheiden sich diese Module erheblich. Von billigen Diesel-Geräuschschaltungen ist abzuraten, da sie das Geräusch nur annährend wiedergeben und eher für alte Fischkutter gedacht sind als für modernere Loks. Sollen dann noch zusätzliche Geräusche hinzukommen, addiert sich alles leicht auf den Preis eines kompletten Soundmoduls.
Das hier vorliegende Modul wird mit einem dreiadrigen Strom- und Datenkabel über ein Y-Kabel (Abzweig) mit dem Fahrregler an einen gemeinsamen Ausgang des Empfängers angeschlossen. So erhält das Soundmodul die Steuerbefehle des Fahrreglers und startet automatisch die entsprechenden Geräusche. Diese Geräuschschnipsel können ggf. so fein geschnitten sein, dass auch eine Dampflok "vertont" werden kann, ohne spezielle Sensoren für den Kolbenschlag installieren zu müssen.
Weiterhin muss ein Lautsprecher angeschlossen werden (zweiadriges Kabel). Um dieses Soundmodul zu starten und weitere Geräusche abrufen zu können, muss es zusätzlich mit einem weiteren Kanal am Empfänger angeschlossen werden (dreiadriges Strom- und Datenkabel).
Das Modul von Neuhaus Electronic benötigt eine Versorgungsspannung von 7 - 12 V. Ich habe mich für 9 V entschieden, da der Akku im Betrieb an Spannung verliert und so das Geräuschmodul noch sicher mit Strom versorgt werden kann.
7 - 12 V, bis zu 64 Sounds und 6,5 min Spieldauer, 2 Geräusche gleichzeitig abspielbar
Das Modul ist über Conrad zu beziehen. Es gibt wohl noch eine weitere Quelle, dort ist es aber gut 3 EUR teuerer.
Conrad: programmierbares Soundmodul mit PC-Software, 79,95 EUR
Einfache Soundprojekte sind rasch zusammengestellt und per USB übertragen, kompliziertere dauern entsprechend länger.
Die Bedienungsanleitung erklärt alles Möglichkeiten, ist aber mitunter nicht ganz so einfach zu verstehen.
Alternativen sind:
Beier-electronic: Soundmodul mit (ohne) CD-ROM und Datenkabel 129 EUR (119 EUR)
Benedini: Soundmodul mit (ohne) USB-Programmieradapter 123 EUR (99 EUR)
Schaltregler
Die für das Soundmodul nötie Spannung (9 V) werden von einem Schaltregler erzeugt, der ebenfalls an der Verteilerplatine angeschlossen ist. Er sollte einen Strom von bis zu 1 A liefern können. Variante zur Schonung des Akkus:
Der Schaltregler wird so eingestellt, dass er nicht mehr genug Spannung für das Soundmodul liefert und die
Geräusche verstummen, wenn die Akkuspannung auf ein Mindestwert abfällt. So weiß man, dass der Akku wieder geladen werden muss und kann die Lok noch zurückfahren ohne den Akku übermäßig zu strapazieren.
Eingangsspannung 4,5 - 35 V,
Ausgangsleistung 10 W
Über ebay günstig im 10er-Pack zu beziehen. Bitte die Zollbestimmungen beachten, da ab ca. 20 EUR weitere Gebühren und Einfuhrsteuer fällig werden (Stand 7.2013)
ebay: Einstellbarer Step-Down-Schaltregler (10 Stück zusammen ab 11 EUR incl. Versand)
Conrad: 9-V Schaltregler, bis 11 - 34 V Eingangsspannung, Ausgang 9 V mit 1 A, ein Stück 11,65 EUR
Nachbetrachtung
Im Spassbahnforum gab es Nachfragen in Hinsicht auf das Zeitgemäße dieser Eisenbahnsteuerung, kräftigere Komponenten und alternativen zum Fahrregler.
FRAGE
Alle (Spassbahnwelt)-Welt redet von wlan-Steuerung (bei uns hier das wlancroc-Projekt von Karl) was viele viele Sachen gut und besser kann...warum gibst du dich noch mit einem im Vergleich dazu simplen Projekt einer Funkfernsteuerung ab? Ich kann mir nur vorstellen das es an Einfachheit kaum zu überbieten ist...
ANTWORT
Die Frage habe ich mir irgendwo auch gestellt, ist in meinem Avatar doch zu lesen: "Heute analog - demnächst WLAN-DL" ...
Der gemeinsame Vorteil von RC- und WLAN-Betrieb liegt in der Unabhängigkeit. Ob den Strom über Schienen (egal ob analog oder digital) aufgenommen wird oder per Akku mitgeschleppt, diese Loks fahren unter allen Betriebsbedingungen vollkommen unabhängig. Zu den Antriebsarten zählen bei RC-Betrieb im Prinzip auch Echtdampf und Echtdiesel.
Die RC-Funktechnik ist in der Tat einfach zu installieren. Greift man auf selbstlernende oder sich selbst justierende Systemkomponenten zurück, muss man die Module im Wesentlichen nur zusammenstöpseln. Die Grundfunktionen lassen sich recht rasch und kostengünstig zusammenstellen. Für den unabhängigen Betrieb benötigt man Sender, Empfänger, Fahrregler, Akku. Mit weniger als 120,- EUR ist man dann für die erste Lok dabei (Fahren, automatischer Lichtwechsel wie bei Analogbetrieb) und zahlt, sofern man den Sender für weitere Loks benutzt, für jede zusätzliche Lok unter 80,- EUR. Servos für automatisches Entkuppeln oder Pantographen kosten extra, können aber direkt angeschlossen werden.
Teuerer wird es, wenn man z.B. das Modell "vertonen" will. Brauchbare Soundmodule kosten zwischen 80,- und 215,- EUR, bieten dann aber auch zum Teile eine Reihe von zusätzlichen Funktionen.
Und genau hier setzt WLAN-DL ein: Ab einer bestimmten Anzahl Funktionen oder einem bestimmten Grad der Komplexität der Funktionen ist WLAN-DL nicht nur technisch überlegen, sondern unterm Strich auch billiger, denn die benötigte Rechenleistung muss nicht mehr in jeder neuen Komponente (z.B. Soundmodul) untergebracht sein, sondern man nutzt die Rechenkapazitäten des ohnehin vorhandenen WLAN-DL-Prozessors.
Und da zeigt sich der eigentliche Vorteil von WLAN-DL, denn mit dem Raspi-Minicomputer eröffnet sich eine Fülle von technischen Möglichkeiten, die in ihrem gesamten Umfang noch nicht zu erfassen ist. Im Prinzip kann WLAN-DL beliebig erweitert und mit den neuesten Komponenten immer auf den Stand der aktuellen Technik gehalten werden.
Das heißt nicht, dass das RC-System, ist es einmal eingebaut, über die Jahre auf die Überalterung wartet. Nein, diese Anlagen sind recht betriebssicher und sie können über Jahre (mitunter auch über Jahrzehnte) mit der aktuellen Technik kombiniert werden. Auch gibt es Funksteuerungen, die mehrere Modell gleichzeitig speichern und separat ansprechen können. Auch die Rückgabe von Messdaten aus dem Modell an die Fernsteuerung ist möglich. Die moderne Computertechnik macht es möglich, hat aber hier auch ihren Preis.
Es ist also insgesamt eine Frage der eigenen Bedürfnisse, welchen Aufwand man selbst betreiben will, welche Funktionen die Lok erfüllen soll/muss und vor allem, wie kompliziert diese dann sind und entsprechende Rechenleistung und persönliches Know How benötigen.
Weshalb ich nun RC gewählt habe, ist damit nur zum Teil beantwortet.
Das Soundmodul war bei mir aus früherer Zeit als Testobjekt übrig geblieben, würde also herumlegend mehr Geld kosten als eingebaut.
Ebenso vorhanden ist ein Sender. Da ich nur einen Sender für mich selbst benötige (die Loks können ja einzeln ein- und aus geschaltet werden) ist der Aufwand für weitere RC-Fahrzeuge nicht mehr so hoch. Außerdem soll diese Lok als "Versuchsträger" dienen, um weitere Technik (z.B. Akkuladen im Fahrbetrieb) auszuprobieren.
Dem gegenüber wird bei mir die WLAN-DL-Technik noch warten müssen. So ist im Projekt während der Gartenbahnsaison "Sommerpause". Und vor dem Frühjahr wird es bei mir ohnehin nichts mit dem Weiterbau, denn in WLAN-DL muss man sich doch etwas mehr hineindenken - zumindest beim derzeitigen Stand der Technik - und die Zeit bzw. Ruhe habe ich noch nicht.
Meine Empfehlungen lauten daher:
- Für RC-Betrieb gibt es günstige Einstiegsmöglichkeiten.
- Der Zusammenbau der RC-Komponenten ist einfach und führt schnell zum Erfolg.
- Wer Sound benötigt, sollte sich auf dem Markt umschauen, da ein höherwertigeres (und damit teureres) Modul zusätzliche Komponenten ersetzen und damit unterem Strich günstiger sein kann.
- Kompliziertere oder nicht alltägliche Technik (echte digitale Anzeigen, Kommunikation von Lok zu Lok u.v.m.) kann mit RC nicht umgesetzt werden.
- Wer noch warten kann und will, ist mit WLAN-DL auf der Seite der unbegrenzten Möglichkeiten.
Für mich ausschlaggebend war dann der Punkt 2 und die Auswahl an seit Jahren bewährten Komponenten auf dem Markt.
Sicher ist aber, dass das zukünftige WLAN-DL die Vorzüge komplexer Mehrzugsteuerung ebenso beinhalten wird wie die Möglichkeit zu beliebigen Funktionen und das mit einem von der Strom- oder Antriebsquelle unabhängigen Betrieb kombiniert. Es geht dabei über die bisherige DCC-Technik weit hinaus. Der Gartenbahner übernimmt hier die Rolle eines Fahrdienstleiters und die vieler Lokführer.
RC ist nicht minder unabhängig im Betrieb, konzentriert sich aber hauptsächlich auf die jeweils momentanen Funktionen einer Lok. Man ist somit der Lokführer der jeweiligen Lok.
Es ist also notwendig, seine Prioritäten zu setzen und dann das entsprechende System zu wählen: Analog, Digital, RC oder zukünftig WLAN-DL, wobei einem Mischbetrieb natürlich nichts im Wege steht ...
Die Funktion des Lokführers ist für mich ausreichend, gängige Funktionen können mit RC betrieben werden, die Technik ist ausgereift, wird immer kleiner und leistungsfähiger und ist sofort verfügbar.
FRAGE
Etwas Sorgen macht mir im Moment die maximal zulässige Spannung von 14 V deines Fahrreglers, da bin ich mir noch nicht sicher, ob die für mich ausreicht (hab ich aber noch nicht getestet).
ANTWORT
Es gibt auch Fahrregler mit entsprechender Spannung. Nichts ist unmöglich. Hier die mir bekannten Beispiele:
modellbau-regler.de: AS26/60RW Opto
10-26 Zellen / 12 - 30 Volt Blei, 60 Amp Dauer; 80 A kurzzeitig, vom Prozessor geregeltes Bremsen, ohne BEC
79,95 EUR
cti-modellbau.de: Thor 15HVs
für 8-20 Zellen oder 12/24 Volt Bleiakku, Dauerstrom: 14 A, kurzzeitig: 50 A, kein BEC
21,00 EUR
Achtung, der Fahrregler scheint nach Berichten zum Pfeifen zu neigen, was aber schon ein Grundgeräusch für den Diesel darstellen kann ...
cti-modellbau.de: Thor 24-1
6 bis 24 Volt, Dauerstrom: 24 Ampere, BEC von 3 A über den gesamten Spannungsbereich
35,00 EUR
Pfeifen des Motors laut Beschreibung möglich
FRAGE
Da ich selber mit Lipos fahre kommt mir deine Info zu anderen Akkus sehr gelegen.Dann muss ich allerdings, wie ich sah, einen anderen Regler haben.
Habe jetzt gerade zwei von denen http://www.cti-modellbau.de/CTI-Fahrregler/-107-159.html bestellt.
ANWORT
Dieser Fahrregler hat eine Lipo-Überwachung und schaltet die Geschwindigkeit zurück, wenn die Lipo-Spannung in den kritischen Bereich absackt. Von daher passt der Regler schon. Beim 3S-Lipo stehen 3 x 3,7 V = 11,1 V zur Verfügung und speichern einiges an Energie auf kleinem Raum. Die Spannung ist nicht viel geringer als beim 12-V-Akku.
Dafür kann man die Lipos sehr schnell nachladen. Mit deinem computergeregeltem Ladegerät solltest Du da keine Probleme haben. Von daher finde ich die Entscheidung richtig.
Möglich ist allerdings, dass die cti-Thor-Fahrregler ein Brummen oder Pfeifen verursachen. Das habe ich auch beim kleinen Vor-/Rückwärtsregler von Conrad und dem Navi-Regler von Graupner, der mit hoher Schaltfrequenz beworben wird, aber nur 800 Hz schafft. Von meinem pulsweitenmodulierten Fahrregler für die analoge Anlage, den ich in der Frequenz einstellen kann, weiß ich, dass unter 5000 Hz (5 kHz) bei den Motoren in der Regel ein Pfeifen, Fiepen oder Summen zu hören ist.
Du kannst hinsichtlich dieser Befürchtungen später einmal berichten, wie sich der Thor-Regler tatsächlich anhört. Vielleicht ist es ja auch gar nicht so deutlich.
Eine Alternative, die aber mehr als das Doppelte kostet (49,95 EUR), ist der AS12/40RW EvoII EASY - Lipo von modellbau-regler.de. Sein Vorteil ist, neben der hohen Taktfrequenz von 18 kHz, die butterweich regelt und absolut still ist, dass er ebenfalls über einen Lipo-Schutz verfügt, der aber abschaltbar ist, damit man den Regler auch mit bis zu 12 Zellen (14,4 V oder 12-V-Blei) versorgen kann. Darüber hinaus verfügt er über einen Übertemperaturschutz, der die Leistung notfalls herunter regelt, ein internes Programm, das je nach Geschwindigkeit das Bremsen anpasst, damit der Motor bei plötzlichen Richtungswechsel keinen Schaden nimmt und schließlich über ein BEC mit bis zu 2 A, damit auch stromhungrige Servos direkt vom Empfänger versorgt werden können.
Allerdings ist es schon ein Preisunterschied. Immerhin könnte der Thor die Diesel- und Elektroloks schon einmal mit einem Grundgeräusch versorgen, so dass man kein Soundmodul benötigt. So jedenfalls hört sich meine Dampflok mit dem Graupner-Regler an ...
Buchsen
4 mm Einbaubuchsen (Telefonbuchsen)
Conrad: Telefonbuchsen ab 58 Cent
Pollin: Telefonbuchsen 22,5 - 39 Cent
Umschalter
Für den Anschluss siehe bitte beim Akku.
2 x UM mit Mittelstellung (Ein/Aus/Ein)
Conrad: Ein/Aus/Ein ab 2,31 EUR
Pollin: Ein/Aus/Ein ab 0,55 EUR
Fahrregler
Der Fahrregler muss mit Strom versorgt werden. Das geht entweder wie hier ganz elegant über den Fahrregler. Das nennt sich dann BEC. Es gibt auch Fahrregler ohne BEC, so dass der Empfänger einen eigenen Akku (4,5 - 6 V) benötigt.
Der Fahrregler ist mit einem dreiadrigen Kabel zur Datenübertragung und Versorgung des Empfängers an eben denselben angeschlossen, zwei Kabel führen für den Fahrstrom zur Verteilerplatine (also eigentlich zum Akku) und weitere zwei Kabel (hier grün und weiß) schließen den Motor an.
Bis 14 V, 15 A Dauerstrom, 20 A Spitze, kein Motorbrummen oder -pfeifen, sanfte Fahrstufen
Modellbau-Regler: Volksregler Typ 2 mit BEC, Bausatz 24,95 EUR
Alternativ zusätzlich mit automatischer Einrichtung als kleines Fertigmodul:
Modellbau-Regler: Vor/Rück-Regler AS12/15RW BEC EASY 32,95 EUR Wenn man von Modellbau-Regler den Fahrregler bezieht, kann man ggf. Versandkosten sparen, wenn man den Vierfachschalter ebenfalls dort bestellt: hier
Fahrregler anderer Hersteller neigen zum Brummen und Pfeifen, da die Schaltfrequenz, mit der der Motor angesteuert wird, zu niedrig ist (meist bis 1 kHz). Mit brummfreien Fahren ist, so meine Erfahrung, erst über 5 kHz zu rechnen. Die oben von Modellbau-Regler vorgestellten Fahrregler arbeiten hingegen alle mit 18 kHz.
Dennoch gibt es preiswerte Alternativen, z.B. von CTI-Modellbau, die zwischen 18 und 21 EUR liegen, bei besonders kräftigen Ausführungen auch nur 35 oder 70 EUR kosten. Letztere Variante regelt 2 x 24 A bei 24 V Fahrspannung. Das BEC liefert dann sogar 2 x 3 A. Allerdings kann bei diesen Fahrreglern das Pfeifen und Brummen nicht ausgeschlossen werden, so auch die Beschreibung von CTI-Modellbau.
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