Blocksysteme für Digital, Aufbau und Merkmale im Vergleich

Transkript

1 Blocksysteme für Digital, Aufbau und Merkmale im Vergleich Urs Egger Nachfolgend sollen einige Möglichkeiten für den Blockbetrieb mit Digital gezeigt werden. Auch sollen die Vor- und Nachteile der jeweiligen Lösung erwähnt werden. Da die Eigenschaften der Digitaldecoder in den Loks hier von entscheidender Bedeutung sind, werden sie in die Betrachtungen einbezogen. Ich habe nicht alle erhältlichen Decoderprodukte untersucht, und vor allem keines der Erwähnten wirklich ausprobiert. Bedenken Sie bei der System- oder Decoderwahl, dass spezielle Produkte plötzlich vom Markt verschwinden können. Ich gehe davon aus, dass die Blöcke mit einer Belegtmeldung eingerichtet sind welche als Dauermelder arbeitet, nur damit werden auch verlorene Wagen mit rückmeldenden Achsen erkannt. Beachten Sie, dass stromlose Streckenabschnitte nicht vollständig abgeschaltet werden, sondern über einem Widerstand von circa 1 kohm auch bei Halt eingespeist werden, sonst funktioniert die Rückmeldung bei Zweischienenbetrieb nicht und/oder der Lokdecoder vergisst die aktuelle Fahrtrichtung. Mitteilungsblatt VSDM 4/97 3

2 1. Blockrelais zum Ausschalten der Fahrspannung Im Haltebereich eines Blocks wird mit dem Relaiskontakt der Fahrstrom abgeschaltet solange der Vorblock besetzt ist. Die Blockfreigabe kann auch hier via PC erfolgen mit geeigneten Steuersignalen, am einfachsten mit einem Relaiskontakt welcher vom PC via Digitalschaltempfänger gesteuert wird. + Funktioniert immer und ist sehr einfach im Aufbau. + Funktioniert auch bei Analogbetrieb. - Funktioniert nur richtig wenn die Fahrstromaufnahme des Zuges an der Zugspitze erfolgt. - Spitzenlicht erlischt beim Halt. - Das Bremsen wird nur durch die Zugsmasse und das Lokgetriebe bestimmt, bei langen Zügen oder in Kurven besteht die Gefahr von Entgleisungen. - Bei Mehrfachtraktion kann es vorkommen dass die erste Lok unmittelbar anhält und die zweite Lok sich selbst und den Zug nicht mehr genügend weit schieben kann um selbst in den Haltebereich zu kommen. - Die Haltestrecke muss so lang sein, dass der schnellste Zug mit der sanftest bremsenden Lok sicher anhält, sonst brennt der Zug durch. - Für Fahrten in Gegenrichtung oder Rangierfahrten muss die Schaltung überbrückt werden. Variante: Vor dem eigentlichen Halteabschnitt wird ein Langsamfahrabschnitt gebildet mit ein paar antiparallelen Dioden in der Stromzuführung zu diesem Abschnitt. Dies funktioniert bei Decodern ohne Motorregelung und bei Analogbetrieb. 4 Mitteilungsblatt VSDM 4/97

3 2. Blockrelais mit Bremseinheit zur Veränderung der Fahrspannung Im Brems- und Haltebereich eines Blocks wird die Fahrspannung, NICHT der Digitalcode, so verändert, dass der Lokdecoder dies bemerkt und die Lok selbsttätig bremst und anhält. Dieses Verfahren funktioniert nur bei Decodern welche diese Eigenschaft haben wie die Decoder von ATL, ZIMO, Selectrix und Märklin Es ist aber nicht abhängig vom Digitalformat, d. h. von der Zentraleinheit oder Booster. Die ZIMO und Selectrix Decoder arbeiten im eigenen und auch im NMRA Digitalformat, hier wäre zu prüfen ob das selbsttätige Bremsen bei allen Digitalformaten funktioniert. Der Bremsweg ist derjenige, welcher im Decoder eingestellt wurde. Bei ATL Decodern kann sogar zwischen automatischen Betrieb und manuellem Betrieb für Rangierfahrten ohne Blockbeeinflussung umgeschaltet werden, dabei werden auch andere Werte für Beschleunigung und Bremsen beachtet. Die Blockfreigabe kann auch hier via PC erfolgen mit geeigneten Steuersignalen, am einfachsten mit einem Relaiskontakt welcher vom PC via Digitalschaltempfänger gesteuert wird. + Ist einfach im Aufbau. + Zugbeleuchtung bleibt erhalten. - Funktioniert nur bei speziellen Decodern gleichen Typs, da die Bremseinheit decoderspezifisch ist. - Funktioniert nur richtig wenn die Fahrstromaufnahme des Zuges an der Zugspitze erfolgt. - Die Bremsstrecke muss so lang sein, dass der schnellste Zug mit der sanftest bremsenden Lok sicher anhält sonst brennt der Zug durch. - Für Fahrten in Gegenrichtung oder Rangierfahrten muss die Schaltung überbrückt werden. Variante: Nach der Bremsstrecke wird zusätzlich ein Halteabschnitt wie in 1 gebildet damit kein Zug dass geschlossene Signal überfährt. Fortsetzung Seite 6 Mitteilungsblatt VSDM 4/97 5

4 3. Blockrelais zur Einspeisung eines speziellen Bremscodes Decoder, welche nicht nach Variante 2 zu Bremsen sind, müssen mit einem speziellen Digitalcode, welcher Anhalten bedeutet, versorgt werden beim Blockhalt. Der Decoder hält den Zug dann mit der eingestellten Bremsrampe selbstständig an. Dazu bietet Lenz einen Bremsgenerator an, welcher genau einen Digitalcode erzeugt, welcher alle NMRA Decoder (auch nicht-lenz Produkte) anhalten lässt. Bei nicht-nmra Decodern brauchts einen Bremsgenerator welcher dann den dem System entsprechenden Haltecode produziert. Pro Modellbahnanlage braucht es nur einen Bremsgenerator und einen Booster für alle Halteabschnitte gemeinsam. Man kann anstatt des Bremsgenerators auch eine zweite unabhängige Zentraleinheit verwenden welche nur den Haltecode, beziehungsweise Fahrstufe 0 sendet. Unbedingt notwendig ist aber auf jeden Fall eine aufwendigere Schaltung pro Block, je nach Bauart der Stromaufnahme der Lok sind zwei Probleme zu beachten: - Die Lok nimmt den Fahrstrom an mehr als einer Achse auf und überfährt die Trennstelle zwischen dem Fahrabschnitt und dem Halteabschnitt, hier MUSS dafür gesorgt werden, dass die Lok mit ihrer Stromaufnahme an den Rädern nicht die beiden unterschiedlichen Digitalsignale kurzschliesst. - Die Lok nimmt den Strom für beide Pole an verschiedenen Orten (nicht an der gleichen Achse, z. B. pro Drehgestell) auf: Die Lok erhält kein korrektes Digitalsignal bzw. keine Fahrspannung solange sie über die Trennstelle fährt, bei langsamen Fahrten kann dies zum ungewollten Stillstand führen. Der Fahrstrom wird daher nicht nur im Bremsabschnitt, sondern im ganzen Block umgeschaltet, der Block muss länger als der längste Zug sein (dies dürfte sinnvollerweise sowieso der Fall sein). Die Bremsstrecke ist nur ein Meldeabschnitt im Block welcher die Zugspitze erkennt und den Bremsvorgang einleitet. Die Bremsstrecke soll so lang sein, dass der Zug im Normalfall im Bremsabschnitt zum Stillstand kommt, ein optionaler Haltebereich ist nur als Notbremse (wie in Wirklichkeit) gedacht. Auch 6 Mitteilungsblatt VSDM 4/97

5 der Haltebereich ist nur ein Meldeabschnitt, abgeschaltet wird der ganze Block. Die Blockfreigabe kann auch hier via PC erfolgen mit geeigneten Steuersignalen, am einfachsten mit einem Relaiskontakt welcher vom PC via Digitalschaltempfänger gesteuert wird. + Funktioniert auch richtig wenn die Fahrstromaufnahme des Zuges nicht an der Zugspitze erfolgt, wenn die Zugspitze auch eine Belegtmeldung erzeugt. + Funktioniert bei allen Decodern. (siehe Anmerkung zu Märklin C80 unten) + Zugbeleuchtung bleibt erhalten. + Decoder kann auch bei Halt umprogrammiert werden wenn der Decoder und der Bremsgenerator dies erlauben im Betrieb. - Relativ aufwendig im Aufbau. - Für Fahrten in Gegenrichtung oder Rangierfahrten muss die Schaltung überbrückt werden. Variante: NMRA Decoder, welche den Analogbetrieb nach NMRA RP (Power Mode Conversion) geschaltet haben, sollten eine konstante Analogspannung entgegen der aktuellen Fahrrichtung als Bremsbefehl auffassen und unter Berücksichtigung der Bremswerte anhalten; die Zugspitzenbeleuchtung bleibt erhalten. Der Aufwand zur Kurschlussverhinderung ist jedoch auch hier notwendig. Erweiterte Variante: Anstatt nur den Bremscode im Bremsabschnitt einzuspeisen, könnte man bei langen Blöcken für einen besseren optischen Eindruck zuerst eine kleinere Fahrstufe einspeisen und erst im Halteabschnitt den Bremscode zum Anhalten zuführen. Dies benötigt aber eine eigene, weitere Zentraleinheit mit Booster, welche dann für jede Lok individuell die gewünschte Langsamfahrstufe erzeugt. 4. Individuelle Loksteuerung mit PC ohne eigentliche Blockbausteine Mitteilungsblatt VSDM 4/97 7

6 Hier werden nur die Belegtmeldungen pro Block an den PC benötigt, aber sonst keine Verdrahtung oder Blockgeräte. Funktioniert nur wenn auch der PC läuft. Das Steuerprogramm im PC muss informiert sein, welche Adresse die aktuelle Lok hat um nur ihr den Haltecode zu senden. Wenn der PC die Lokadresse nicht kennt oder die falsche Adresse annimmt, dann wird die Lok auch nicht angehalten. Wie erfährt das Steuerprogramm im PC die Lokadressen? Entweder die Lokadressen können im Betrieb an bestimmten Orten erfahren werden, z.b. durch eindeutige Strichcodes unter der Lok mit Zuordungstabellen im PC Programm oder der Benutzer muss dem Programm mitteilen welche Belegtmeldung welche Adresse hat. Auf jeden Fall muss das Steuerprogramm IMMER genau wissen wohin sich die Belegtmeldung als nächstes bewegen wird, es müssen also zwingend alle mit einer Blockautomatik befahrenen Strecken vollständig mit Rückmelder ausgestattet sein und das Programm muss auch alle Weichenstellungen kennen. Der PC, das Steuerprogramm und die Belegtrückmeldung müssen eine genügende Geschwindigkeit haben, sonst werden die Haltebefehle allenfalls zu spät gesendet. Da die aktuelle Reaktionsgeschwindigkeit des Systems unterschiedlich ist, kann keine genaue Aussage über den jeweiligen Haltepunkt des Zuges gemacht werden. + geringster Aufwand pro Block. + Zugbeleuchtung bleibt erhalten. + Funktioniert bei allen Decodern. + Funktioniert auch richtig wenn die Fahrstromaufnahme des Zuges nicht an der Zugspitze erfolgt wenn die Zugspitze auch eine Belegtmeldung erzeugt. + Keine expliziten Haltestrecken erforderlich. + Für Fahrten in Gegenrichtung oder Rangierfahrten sind keine speziellen Massnahmen notwendig. - nur mit PC und angemeldeten Digitalloks. Welche Lösung soll bevorzugt werden? Die Frage stellt sich idealerweise VOR der Entscheidung für ein bestimmtes Produkt von Decodern. Bedenken Sie, dass auch bei Dreileiterbetrieb Decoder, welche von Firmen welche das Zweischienensystem angeboten werden, benutzt werden können mit dem passenden Motor. Allerdings können Decoder, welche explizit für das Dreileitersystem entwickelt wurden, nicht im Zweischienensystem benutzt werden, da diese Decoder die Umpolung des Digitalsignals bei Kehrschleifen nicht verstehen. Allgemein sollte die System- oder Decoderwahl eher vom notwendigen Aufwand für Blockbetrieb beeinflusst werden als von Zusatzfunktionen wie Sound, Licht usw. Bei Spielbetrieb mit Gartenbahnen oder ähnlichem kann dies wieder anders sein. Als Decoder scheint der ATL Typ die besten Voraussetzungen für einen interessanten Rangierbetrieb zu bieten. Eine PC Lösung nach Variante 4 erlaubt keinen Aufbau in Stufen, und ohne PC geht zumindest die Blockeinrichtung nicht. Ich bevorzuge die Blockvariante 3, da sie den Ausbau in Stufen erlaubt und auch Schiebezüge möglich sind. Anstatt eines Bremsgenerators würde ich Decoder nehmen welche selbst bremsen können gemäss Variante 2 und die Variante 3 erweitern mit Bremseinheiten. In einem zweiten Bauabschnitt 8 Mitteilungsblatt VSDM 4/97

7 kann die Blockfreigabe kann auch hier via PC erfolgen wenn gewünscht. Bei Oberleitungsbetrieb und Zweischienensystem ist dringend zu beachten, dass die Loks so abgeändert werden müssen dass sie immer Rückmelden. Dies, weil da bei Strommessung in einer Schiene und falsch stehender Lok keine Rückmeldung über den Motor erfolgt. Wenn sie früh mit Digital begonnen haben und Märklin C80 Decoder einsetzen, dann sollten Sie eine Blocksteuerung gemäss Variante 4 bauen weil diese Lokdecoder nicht selbsttätig sanft Bremsen und Anfahren können, eine Bremsrampe also immer explizit vom PC zur Lok geschickt werden muss. Für welche Varianten bietet der VSDM bis jetzt eigene Elektronik an: Variante 1: Achtfach Gleisfreimelder GFM8 für Zweileiter nur analog, Achtfach Blocklogik GBS8 für 2- oder 3-Leiter (braucht externes Relais oder DBS95), Bremseinheit DBS95 für Märklin 6090 Decoder. Variante 2: Zweifache Blocklogik SBS2 für 2-Leiter mit Relais (für ATL, Selectrix und ZIMO mit Bremsdioden erweiterbar), Zweifache Blocklogik SBS2 für 3-Leiter mit Bremseinheit für Märklin 6090 Decoder, Achtfach Gleisfreimelder GFM8 für Zweileiter nur analog. Variante 3: im Moment noch nichts. Variante 4: Achtfach Gleisfreimelder GFM8 für Zweileiter nur analog, Sechzehnfach Rückmelder BRM16 oder ORM16 (Märklin s88 Ersatz), PC Interface RMS88 zum Einlesen der BRM und ORM (Ersatz für Märklin Interface, nur s88 Funktionen). In Vorbereitung ist ein achtfach Gleisfreimelder GFM8 für Zweileiter analog und digital. Bei allen Varianten muss der unterschiedliche Aufbau der notwendigen Gleisisolierungen beachtet werden. Blockvarianten 2 und 3 können gut auch für die Schaltung von Schattenbahnhofgeleisen dienen, die Schattenbahnhofsteuerung muss nur noch die Weichenschaltung und Auswahl der Ausfahrgeleise übernehmen. Für Analogfahrer soll nicht unerwähnt bleiben, dass Blöcke nach Variante 3 auch hier sehr gute Resultate liefern, wenn anstatt die Umschaltung auf Bremscode die Analogspannung langsam verringert wird. Mitteilungsblatt VSDM 4/97 9