Andre Saris - Hobby

Model spoorbaan en Fotografie




Electronica

Railbezetmelder

Met de C-Rails van Marklin is eenvoudig en goedkoop een railbezetmelder te bouwen.



Wat is een railbezetmelder?


Een railbezetmelder geeft een terugmelding wanneer een locomotief of een wagen over deze railbezetmelder rijdt. Door deze terugmelding weet men of een spoor bereden wordt. Daarnaast kan men ook seinen of wissels hierdoor laten aansturen.



Hoe werkt het?


De zelfgebouwde railbezetmelder maakt gebruik van een eigenschap van Marklin modellen. De stroom voor de locomotieven wordt door middel van een sleper op de middencontacten afgenomen en via de wielen op de spoorstaven teruggevoerd. Beide spoorstaven liggen aan massa en hebben dus hetzelfde potentiaal. Daarom is een isolering van de wielen niet nodig, zowel het linker als het rechter wiel verbinden elektrisch beide spoorstaven. Ook in de C-rail zelf zijn beide spoorstaven elektrisch met elkaar doorverbonden.







De truc is nu om van de C-rail de elektrische verbinding naar beide spoorstaven te scheiden. Een spoorstaaf behoudt zijn normale functie als massa potentiaal voor de locomotieven. De andere spoorstaaf wordt geisoleerd. Rijdt nu een locomotief of wagen over deze C-rail heen of blijft hierop staan, dan wordt via de wielas de geisoleerde spoorstaaf met de massaspoorstaaf verbonden. Dit betekent dat de geisoleerde spoorstaaf alleen dan massa voert, wanneer een locomotief of wagen zich op deze railbezetmelder bevindt. Wanneer je deze spoorstaaf met een lampje verbindt, die aan de andere zijde met de lichtstroom (L) van de trafo wordt bevestigd, gaat dit lampje branden.









Hoe te bouwen?


Je hoeft maar 2 ingrepen met een zijkniptang te plegen om een railbezetmelder van een C-rail maken. Aan beide zijden van het C-rail wordt aan de onderzijde de doorverbinding van de massa-spoorstaven (pin 0) doorgeknipt. Het opstaande ijzertje buig je een beetje weg om sluiting te voorkomen.












Voor een bepaalde lengte bestaande uit meerdere C-rail stukken, moet je voor al deze C-rail stukken deze actie uitvoeren. Ook moet je bij de eerste en laatste C-rail van deze bezetmelder de geisoleerde spoorstaaf isoleren van de rest van het spoor. Hiervoor levert Marklin rode driehoekjes. Deze moeten in de spoorstaaf aansluiting gestoken worden.


Met dank aan Michael Koch



Marklin Digital en Marklin Systems aansluitschema


Op dit schema ziet u de oude aansluiting zoals deze in gebruik was bij Marklin Digital. Hierbij werdt gebruik gemaakt van de Marklin 6002/6021. Deze voorzag de baan van rijspanning en werd dus ook gebruikt voor het lampje van de bezetmelding te laten branden.


Voor de nieuwe aansluiting die gebruikt wordt bij Marklin Systems geldt dat de rijspanning geleverd door het mobile station of central station alleen maar voor de rijspanning gebruikt wordt. Via een andere trafo, hier bijvoorbeeld de Marklin 6002 wordt het lampje of led aangestuurd. Wel moet de massa-spoor aan zowel de 0-leiding van de Marklin 60052 trafo (via mobile station of central station) en ook aan de 0-leiding van de Marklin 6002 trafo aangesloten worden.


Wisselschakeling met terugmelding

Marklin heeft voor de wissels een wisselbesturingsmodule (74490) beschikbaar. Deze module is voorzien van een eindstop die het doorbranden van de dubbele spoel voorkomt. Deze wisselbesturing kan analoog via een schakelbordje (7271, voorzien van leds en 7272, zonder leds) bestuurd worden. Het is echter goedkoper en leuker om zelf een schakelbordje te maken. In het elektronicablad Elektuur heeft een voorbeeld van een schakelbord module gestaan.



2-weg Wisselschakeling


De aansluiting van de wisselbesturingsmodule is relatief eenvoudig. Er komen 3 draden uit de module, 2 blauwe en 1 gele draad. De blauwe draad, het verst van de gele draad schakelt het wissel op rechtdoor. De blauwe draad het dichtst bij de gele draad schakelt het wissel op afbuigen. De gele draad is de voedingsdraad. Direct na het omschakelen onderbreekt een eindcontact de voeding en tegelijkertijd wordt de andere tak van spanning voorzien waardoor deze geschakeld kan worden.



De wisselschakeling heeft 2 (een groene en een rode) drukknoppen (maak kontakt) en 2 leds in de kleuren groen en rood. Wordt op de groene knop gedrukt, dan schakelt het wissel naar rechtdoor, gaat het rode led uit en het groene led aan. Wordt op de rode knop gedrukt, dan schakelt het wissel naar afbuigen, gaat het groene led uit en gaat het rode led aan. De leds lichten ook op wanneer de bijbehorende drukknop ingedrukt wordt.















3-weg Wisselschakeling


Een 3-weg wissel is uitgerust met 2 separate Marklin 74490 wisselmodules. Om deze aan te kunnen sturen zijn 2 wisselbesturingen nodig. Om het 3-weg wissel op rechtsaf te zetten moet de 1e wisselmodule op rechtdoor gezet en het 2e wisselmodule op rechtsaf gezet worden. Vergissingen, bijvoorbeeld de 1e wisselmodule blijft op linksaf staan, zijn eenvoudig gemaakt.



De 3-weg wisselschakeling bestaat uit 2 Marklin wisselmodules (74490) die door een diode schakeling gekoppeld worden. Hierdoor is het mogelijk om het wissel met behulp van 3 drukkknoppen op linksaf, rechtdoor, of rechtsaf te schakelen.

De hierboven beschreven schakeling met terugmelding kan niet zonder een extra schakeling gebruikt worden omdat door de koppeling van beide wisselmodules de 1e wisselmodule bij linksaf/rechtdoor en de 2e wisselmodule bij rechtdoor/rechtsaf stroom voert (zie het wisselstand en stroomvoerend schema). Dit probleem is opgelost door een AND-poort schakeling met behulp van 2 relais toe te passen.












Wisselstand

Wisselmodule Linksaf Rechtdoor Rechtsaf
1 Afbuigen Rechtdoor Rechtdoor
2 Rechtdoor Rechtdoor Afbuigend

Stroomvoerend

Wisselmodule Linksaf Rechtdoor Rechtsaf
1 Rechtdoor Afbuigend Afbuigend
2 Afbuigend Afbuigend Rechtdoor

Remmodule


De Marklin remmodule (72441) remt de trein netjes voor een onveilig sein af. De prijs van deze module is behoorlijk. Zelfbouw is relatief eenvoudig en zeker een stuk goedkoper. Omdat ik geen elektrotechnicus ben, heb ik op internet gezocht of iemand anders zo'n module al gebouwd heeft. Al snel ben ik op de Avontuur in Miniatuur site van Huib Maaskant terecht gekomen. Hij heeft daar zo'n module zeer goed beschreven.










Remmodule versie voor lichtsein met 2 seinbeelden (rood en groen)


Omdat ik in tegenstelling tot het Huib gebruik maak van lichtseinen heb ik de remmodule op een paar plaatsen aangepast.en Huib in zijn Acrobat PDF document wel een schema echter geen lay-out hiervan heeft staan, heb ik het PDF document aangepast. U kunt dit PDF bestand bekijken door op de volgende hyperlink te klikken:

Remmodule PDF document


Verdeel de baan in 3 geisoleerde secties, een overgangssectie, een afremsectie, en de noodstopsectie. Locomotieven met een hoogvermogen-aandrijving remmen met name zodra ze een negatieve gelijkspanning gevoed krijgen en dat is precies wat in de afremsectie gebeurd. De functies blijven daarbij aan, dat wil zeggen de verlichting, geluiden en rookgenerator blijft aan. Schakelen van de functies, inclusief de rookgenerator en de geluidselectronica is echter niet mogelijk. De overgangssectie voorkomt kortsluiting tussen de afremsectie en de rest van de baan. De laatste sectie (noodstopsectie) is een noodstop voor locomotieven die niet hard genoeg afremmen. Deze sectie is namelijk bij een onveilig sein stroomloos. Zodra het sein op veilig gaat, trekken de locomotieven rustig weer op.


Sectie Lengte
Overgangssectie 9 cm (1/2 rail)
Afremsectie 90 cm (5 rails)
Noodstopsectie 18 cm (1 rail)

Opmerking: bij gebruik Marklin Digital

Voeding/Licht op "L" van trafo 6002

Rijspanning op "B" van rails

Massa op "0" van trafo 6002

Massa van rails ook naar trafo 6002


Opmerking: bij gebruik Marklin Systems

Voeding/Licht op "L" van trafo 6002 (mag NIET aangesloten worden op trafo 60052)

Rijspanning op "B" van rails

Massa op "0" van trafo 6002 (mag ook aan "0" van trafo 60052)


Componenten Conrad nummer
Printplaat 527521
Weerstanden R1 en R2: 1k5 Ohm 404063
Diodes D1, D2, en D3: 1N4002 162221
Condensator C1: 220 pF 40V 472522
Relais 4x om: RA4L-D12W-K 502994-8B

Let bij de montage van de onderdelen op de juiste richting. Vergeet ook niet de onderbrekingen in de baantjes te maken.


Met dank aan Huib Maaskant



Remmodule voor lichtsein met 4 seinbeelden (rood, rood/wit, groen/geel en groen)


Bovenstaande layout kan alleen een lichtsein dat slechts 2 seinbeelden, namelijk rood en groen, weergeeft aansturen.


Ik maak gebruik van de Marklin lichtseinen:

  • 76391 (bloksein met 2 lichtbeelden: rood en groen)
  • 76394 (uitrijsein met 4 seinbeelden: rood, rood/wit, groen/geel, en groen)
  • 76397 (inrijsein met 3 seinbeelden: rood, groen/geel, en groen)

Daarom heb ik een aanpassing gemaakt op bovenstaande layouts zodat ook de seinbeelden rood/wit en groen/geel geschakeld kunnen worden. De remmodule schakelt hierbij in de stand gelijk aan het groene seinbeeld.


Componenten Conrad nummer
Printplaat 527521
Weerstanden R1 en R2: 1k5 Ohm 404063
Diodes D1, D2, D3, D4, D5 en D6: 1N4002 162221
Condensator C1: 220 pF 472522
Relais 4x om: RA4L-D12W-K 502994-8B


Wissel schakelt remmodule


In het schaduwstation schakel ik met behulp van de wisselschakeling de remmodule. Staat wissel op rechtdoor, dan laat de remmodule de trein netjes stoppen.


Wissel SW6 schakelt remmodule SR1

Wissel SW5 schakelt remmodule SR2

Wissel SW4 schakelt remmodules SR3 en SR4. Staat wissel op rechtdoor, dan laat remmodule SR3 de trein stoppen. Staat wissel op afbuigen, dan laat remmodule SR4 de trein stopppen.

Uiteindelijk is remmodule SR4 niet aangesloten. Dit spoor wordt gebruikt om treinen te laten passeren.





Hierdoor heb ik de wisselschakeling kunnen vereenvoudigen.















Drukknoppen schakelen remmodule


Net voor het schaduwstation, voor wissel SW1, wordt met behulp van drukknoppen op het schakelpaneel remmodule SR5 geschakeld.

Wordt op de rode knop gedrukt, dan laat de remmodule de trein netjes stoppen.

Wordt op de groene knop gedrukt, dan rijdt de trein weer weg of normaal door.


Schakelpaneel

Omdat ik het bedienen van wissels, seinen en remmodules analoog, dus met behulp van drukschakelaars, wil uitvoeren heb ik een schakelpaneel gemaakt. Het schakelpaneel is gemaakt van hout met aan de voorzijde een mulitplexplaat en aan de achterzijde een plaat van plastic.



Voorzijde schakelpaneel

De voorzijde van het schakelpaneel is voorzien van de volgende kleuren schakelaars:

  • Rood, gebruikt voor bedienen wissels en seinen
  • Groen, gebruikt voor bedienen wissels en seinen
  • Geel, gebruikt voor bedienen seinen
  • Wit, gebruikt voor bedienen seinen

en van de volgende kleuren leds:

  • Rood, gebruikt voor bedienen wissels en seinen
  • Groen, gebruikt voor bedienen wissels en seinen
  • Geel, gebruikt voor signalering bezetmelders

In totaal zijn er xx rode, yy, groene, zz, gele, en tt witte schakelaars gebruikt. En zijn er xx rode, yy groene en zz gele leds gebruikt.




Binnen in het schakelpaneel

Al die schakelaars en leds zijn aangesloten door middel van montagedraad in verschillende kleuren op de 40-polige connectors aan de achterzijde.


Op de foto is goed te zien dat ondanks de grote hoeveelheid montagedraad er een orde heerst.











Achterzijde schakelpaneel

Op de achterzijde zijn de 8 40-polige connectoren te zien waarop alle wissels, remmodules, bezetmelders worden aangesloten.















Aansluitschema connectoren

Connector 1

Aansluiting     Onderdeel

01-08               Schaduwstation wissel 1

09-16               Schaduwstation wissel 2

17-24               Schaduwstation wissel 3

25-32               Schaduwstation wissel 4 en remmodule 3+4

33-40               Schaduwstation wissel 5 en remmodule 2


Connector 2

Aansluiting     Onderdeel

01-08               Schaduwstation wissel 6 en remmodule 1

09-16               Schaduwstation wissel 7

17-24               Schaduwstation wissel 8

25-32               Rangeerstation wissel 1

33-40               Rangeerstation wissel 2



Connector 3

Aansluiting     Onderdeel

01-08               Rangeerstation wissel 3

09-16               Rangeerstation wissel 4

17-24               Rangeerstation wissel 5

25-32               Station wissel 1

33-40               Station wissel 2


Connector 4

Aansluiting     Onderdeel

01-08               Station wissel 3

09-16               Station wissel 4

17-24               Station wissel 5

25-32               Station wissel 6

33-40               Station wissel 7



Connector 5

Aansluiting     Onderdeel

01-08               Station wissel 8

09-16               Station wissel 9

17-24               Station wissel 10

25-32               Station wissel 11

33-40               Station wissel 12


Connector 6

Aansluiting     Onderdeel

01-02               Schaduwstation bezetmelder 1

03-04               Schaduwstation bezetmelder 2

05-06               Schaduwstation bezetmelder 3

07-08               Schaduwstation bezetmelder 4

09-10               Schaduwstation bezetmelder 5

11-16               Lichtsein 76397 + remmodule 7

17-20               Lichtsein 76391 + remmodule 8

                                                       21-28               Lichtsein 76394 + remmodule 1

                                                       29-36               Lichtsein 76394 + remmodule 2

                                                       37-40               Lichtsein 76394 + remmodule 3 deel 1



Connector 7

Aansluiting     Onderdeel

01-04               Lichtsein 76394 + remmodule 3 deel 2

05-12               Lichtsein 76394 + remmodule 4

13-18               Lichtsein 76397 + remmodule 6

19-22               Lichtsein 76391 + remmodule 5

23-30               Station remmodule 9

31-38               Station remmodule 10

39-40               Onbezet


Connector 8

Aansluiting     Onderdeel

01-08               Schaduwstation remmodule 5

09-40               Onbezet