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Wagenbeleuchtung – fast ohne Elektronik!

- Lighted cars – nearly without electronics! -

 

Da flatterte mit doch vor einiger Zeit von meinem Freund aus Freiburg ein kleines Päckchen ins Haus (kann man das bei Päckchen auch sagen?) und da lag dieser Wagen drin, in Größe N.

Das Ausgangsmodell - ein Boxcar, bei dem das nicht mehr funktionierende Schlusslicht eigentlich nur repariert werden sollte.

Natürlich mit dem Wunsch, doch bitte die defekte Zuleitung für die blinkende Zugschlusslampe wieder anzulöten, damit bei seinem so richtig langen Güterzug, immerhin beachtliche sieben Meter, auf der analog betriebenen N-Anlage ein jeder erkennt, wo das Ende des Zuges ist.

Eine kleine Anmerkung außerhalb der Modellbahn:

Als vorauseilendes Dankeschön hatte mein Freund gleich noch zwei Münster-Käse mit eingepackt, die wir so mögen, die aber auch fürchterlich “stinken”. Und prompt hatte der Paketbote so seine Anmerkung zu machen, dass das ganze Postauto nach dem Käse intensiv riechen würde und er wohl nun die ganze Nacht das Auto lüften müsse!
(Im Übrigen war das nicht das einzige Mal, dass sich Postboten bei mir über derartige Sendungen beschwert haben.)

Also gut, einen Draht wieder anlöten? Nein, das war nicht die Lösung, denn eigentlich war alles defekt. Die Drähte waren gleich mehrfach lose oder nur untergeklemmt und der Batteriehalter war ganz und gar zerbrochen. Eigentlich ging gar nichts mehr so richtig!
Und was mich insbesondere störte, das war der Ein-/Ausschalter unter dem Wagenboden, mit dem das blinkende Schlusslicht ein- bzw. ausgeschaltet werden konnte, aber doch jedes Mal das Modell dafür von den Schienen genommen und wieder aufgesetzt werden musste. Nein, das war die Lösung von vor zwanzig Jahren, als mir mein Freund einen kleinen Bausatz mitsamt dieses Wagens zur Installation gegeben hatte. Und das war dann keinesfalls mehr die Lösung von heute!
Wozu sonst gibt es bi-stabile reed-Switches, die mit einem Magnet ein- oder auch wieder ausgeschaltet werden können und ihre Schaltstellung beibehalten, eben wie richtige Schalter. Erhältlich beispielsweise bei Conrad: 506952 – SMD REEDSCHALTER PMC-1424THX, für die, die dies nachbauen wollen.

Und damit glaubte ich, dass es getan sei! Aber nein, mit meinem uralten Fahrregler ging es wunderbar, aber als ich glaubte, alles in Pack und Tüten zu haben und mit der Batterie arbeiten wollte, ging gar nichts mehr. Alles probiert, nichts! Trafo (mit Gleichstrom) ja, Batterie nein! Irgendwie und irgendwann muss der winzige Schaltkreis defekt gegangen sein, auf dem die rote Schlusslicht-LED montiert war und blinkend angesteuert hat. Und vielleicht war das sogar der ursprüngliche Fehler bei meinem Freund und nicht nur ein loser Draht? Also rote Blink-LEDs beschafft (damit ist’s letztlich noch viel einfacher geworden), einen passenden Widerstand davor geschaltet und nun ging’s wirklich. Wunderbar, sehr, sehr simpel und von jedermann nachzubauen!

Doch da wurde mit wenig Aufwand ganz was Neues draus. Die Zutaten: Batterie, bistabiler Reed-Schalter, Widerstand und eine rote Blink-LED. Alles!<br>Ok, ein Dauermagnet muss auch noch sein!

Und das ist dann alles in einem Bild. Unten der Fahrzeugrahmen mit Batteriehalter und 3-Volt Batterie (Typ 1/2 AA – für HO könnte es durchaus was Größeres sein). Darüber das Gehäuse mit dem unter’s Dach geklebten Reed-Schalter, einem Vorwiderstand von 150 Ohm – und wo ich vorsichtshalber noch einen doppelten Steckverbinder hinzugefügt habe, um gegebenenfalls das Gehäuse vom Rahmen mit Batterie trennen zu können. Und was man fast gar nicht sieht, aber schließlich das Allerwichtigste ist, die links außen ans Gehäuse geklebte und rot blinkende LED, der Größe halber eine SMD-LED.
Das entscheidente Teil aber ist der kleine Permanentmagnet ganz oben zum Ein- und Ausschalten, den ich an einen Haltegriff Marke “Naturholz Haselnuss” befestigt habe, womit letztendlich ein sehr Umwelt-freundliches Gesamtprodukt entstanden ist. Das ist auch schon alles! Und damit sicher auch eine ganz einfache Geschichte für Nutzer, die mit Digitalisierung nicht viel am Hut haben, so wie mein Freund, für den ich diesen kleinen Umbau ausgeführt habe.

Und so sieht's aus, wenn die blinkende LED gerade leuchtet. Im Video sieht man es natürlich besser!

Auf diesem Bild die leuchtende LED, die man natürlich nur dann so sieht, wenn beim Fotografieren genau der Moment getroffen wird, wenn die LED gerade leuchtet. Oder man macht ein paar Bilder in Serie und sucht sich das richtige aus.
Und damit Sie nicht auch noch auf diesen “erleuchtenden” Moment warten müssen, habe ich alles in dem nachfolgenden kurzen Video zusammengefasst. Nehmen Sie bitte mit dieser Fassung in Englisch vorlieb, das ich insbesondere zur Unterstützung eines Beitrages in einem amerikanischen Forum zusammengestellt habe. Im Prinzip ist auch zuvor schon alles gesagt.

Das war’s eigentlich, mein Freund ist jedenfalls hochzufrieden und dass er zum Ein- und Ausschalten nun das Modell nicht immer vom Gleis nehmen muss, macht ihn überglücklich. Seine Reaktion war fast zu erwarten, er schickte mir einen weiteren Wagen zu Umrüstung – und wieder mit einer Packung von feinstem Käse. Raten Sie mal, ob und wie der Postbote bei diesem “duftenden” Päckchen reagierte?

Dass man das Ganze auf die Innenbeleuchtung von Personenwagen oder ganz allgemein zur Beleuchtung von Modellbahnwagen übertragen kann, bedarf ja wohl auch keiner weiteren Erklärung. Ich muss natürlich auch sagen, dass dies alles nicht neu ist, eine Reihe von Herstellern bieten solch eine Ausstattung für ihre Wagenmodelle durchaus schon längere Zeit an. Aber hier ist’s einfach mal aufgeschrieben, damit auch Sie es vielleicht nachbauen können, wenn Sie Spaß daran haben. Oder gibt’s so was auch als Bausatz zum Nachrüsten? Auch da bin ich mir fast sicher!

 
Die ganze Geschichte kann natürlich auch ohne Batterie funktionieren, und das ist für die Nutzer von DCC-Systemen wohl selbstverständlich. Stromabnahme von den Schienen, einen passenden Widerstand dazu und fertig. Oder als Komfortlösung mit einem Kondensator zur Spannungskonstanthaltung, wozu dann aber noch ein kleiner Graetz-Schaltkreis oder Graetzbrücke eingefügt werden muss. Das habe ich hier bei meinem Caboose der N&W realisiert, denn da habe ich genau auf diese Weise sowohl die Beleuchtung der Schlusslaternen wie auch die des Innenraums so ausgeführt, einfach und ohne jeden Decoder, der auch als einfacher Funktionsdecoder ein Vielfaches gegenüber diesen wenigen passiven Bauelementen kostet. Hier sind die Bilder dazu und bewusst noch im unlackierten Zustand fotografiert, denn danach wird sich alles außer den Lampen unter einer einheitlichen Farbe verstecken.

Mein Caboose der Norfolk & Western, bei dem ich die Beleuchtung ebenso ohne Decoder aber trotzdem schaltbar ausgeführt habe.

Das Modell mit eingeschalteter Innenraumbeleuchtung durch zwei Laternen, bei den Schlusslaternen fehlen die LEDs allerdings noch, denn die würden ansonsten durch den Lack gleich mit abgedeckt und könnten dann damit kaum noch Licht abstrahlen.

So sieht's innen unter dem Dach aus, Graetz-Brücke, Kondensatoren und die Schalter, reed-switches. Falls Sie dies nicht ganz zuordnen können, bitte ich Sie den Artikel zu lesen.

Hier ein Blick hinein, unter’s Dach, und mit etwas Mühe kann man die Eingeweide identifizieren.
Erstens die Graetz-Brücke, das kleine viereckige Schaltteil, gleich rechts neben der Kuppel und so halb hinter der Laterne versteckt, mit der der hochfrequente Wechselstrom für die Digitalsteuerung gleichgerichtet wird – wobei es nur um eine simple Versorgung mit Strom geht, denn mit digitaler Steuerung hat das hier alles nichts zu tun.
Dann die Kondensatoren selbstverständlich, wobei ich alles in zwei Gruppen aufgeteilt habe, denn ich will ja zwei Beleuchtungen getrennt schalten, Innenraum und Schlusslampen.
Natürlich ein paar Widerstände dazu, was sich am einfachsten aus dem Schaltplan nachfolgend erklärt – und die zwei Reed-Schalter, nicht sichtbar jeweils zwischen den zwei parallelen Kondensatoren angeordnet.
Am Ende ist es ein ziemliches Gedränge geworden, denn ich wollte mit der Speicherkapazität der Kondensatoren nicht gerade geizen, was am Ende dann auch etwas größere Abmessungen der Kondensatoren bedingt.

Zur Beleuchtung die kleine Schaltskizze, im Prinzip eine simple Angelegenheit und je nach Bedingung auch modifizierbar.

Nun auch noch eine kleine Schaltskizze, die auf Wunsch eines einzelnen Herrn aus DO. noch schnell entstanden ist.

Entscheidendes Bauteil ist die Graetz-Brücke, damit der Kondensator C mit Gleichstrom betrieben wird. Je nach Platz und gewünschter Kapazität ist der Kondensator zu bestimmen, in der Realisierung habe ich des geringen Platzes wegen zwei 6,3 Volt Kondensatoren mit 8 mm Durchmesser parallel geschaltet, wozu nun wieder ein Vorwiederstand R1 mit 2700 Ohm vorzuschalten war, um die Spannung von 16 Volt für die Kondensatoren zu reduzieren. Und die zwei LEDs in Reihe haben noch einen weiteren Vorwiderstand R2 von 1000 Ohm erhalten, um am Ende die gewünschte, ziemlich stark reduzierte Helligkeit zu erreichen. Denn eine Festbeleuchtung sollte der Caboose keinesfalls erhalten, zumal da nur zwei “Petroleumlampen” das Innere beleuchten sollen.
Natürlich kam wie zuvor bei der Batterie-betriebenen Schaltung der bi-stabile Reed-Schalter zum Einsatz, der dann ganz elegant mit dem Zauberstab, sprich Permanentmagnet wie zuvor auch schon, bedient werden kann.

Alles in allem ergeben die gewählten Bauelemente die Möglichkeit, eine recht lange Zeit einer Stromunterbrechung ohne Flackern und Ausfall der Beleuchtung zu überbrücken. Und wer etwas größere Kondensatoren in seinen Modellen verstecken kann, der kann natürlich auch Kondensatoren mit 16 Volt einsetzen, womit man sich den Widerstand R1 ersparen kann und damit die Schaltung etwas einfacher wird. Und warum ich die Dioden in Reihe geschaltet habe? Das lag einfach an den vorhandenen Bauelementen, die die Dioden immer noch mit einer etwas höheren Spannung versorgen, und so wird mit der Reihenschaltung die Spannung für jede Diode noch einmal halbiert. Wie ich schon zur Bildbeschreibung schrieb, alles ist an die spezifischen Bedingungen anpassbar. Eines ist aber unbedingt zu berücksichtigen, die Kondensatoren mit ihrer Spannung von 6,3 Volt bedingen auf jeden Fall noch einen Vorwiderstand für die nachgeschalteten LEDs.

Falls Sie sich wundern sollten, wie damit Innenraum und Zugschlusslaternen beleuchtet, ja sogar separat geschaltet werden sollen, dem sei gesagt, dass diese Skizze sozusagen nur die “halbe Miete” ist. Nicht umsonst habe ich hinter dem Graetz eine dicke Trennlinie gezogen, vom Plus- und Minuspol an ist die ganze Geschichte doppelt ausgeführt, und so ist unter jeder Dachhälfte außer dem Graetz eine identische Gruppe von Bauelementen eingebaut, die dann einmal das Licht im Innenraum und zum anderen die Schlusslaternen mit Strom versorgen, unabhängig voneinander und jede für sich schaltbar. Und damit habe ich genau das erreicht, was ich wollte.

Und nun fehlt zum Abschluss nur noch ein kleines Video wie zuvor bei der Beleuchtung mit Batterie, wo ich Ihnen das kleine Geheimnis mit dem Ein- und Ausschalten zweier unabhängiger Beleuchtungen vorführen kann. Aber dazu muss der Caboose dann doch lackiert sein, denn die LEDs für die Schlusslaternen kann ich erst nach der Lackierung einsetzen.
Worüber ich allerdings auch noch nicht geschrieben habe, aber das ist nun fast nicht der Rede wert, das ist die Stromabnahme von den Achsen. Zumindest sehen sie im letzten Bild auf der Unterseite des Caboose-Gehäuses in zwei Ecken diagonal gegenüber zwei Steckbuchsen, wo dann im fertig montierten Zustand die Stecker mit den Anschlussleitungen von den Drehgestellen eingesteckt werden. Und da dies sowieso Wechselstrom ist, musste ich auch in keiner Weise auf die Polarität achten, Hauptsache die Stromversorgung wird diagonal von den Schienen über die Achsen aufgenommen.

Noch ein Bild von diesem Caboose nun in ''voller'' Beleuchtung, wobei man von der Innenraumbeleuchtung doch nur wenig wahrnimmt. Aber zwei Petroleumlampen machen nun mal nicht viel Licht, noch dazu bei einer hellen Umgebung.

Statt des angedochten Films nun doch nur ein “Standbild”, aber eines mit dem nun vollendeten Caboose auf einem gut gestalteten Layout. Die Lichter sind allesamt eingeschaltet, allerdings ist die Innenraumbeleuchtung fast nicht zu erkennen. Wen wundert’s, wenn die Umgebungsbeleuchtung relativ hell ist, und zwei Petroleumlaternen im Innern sind nun auch keine Beleuchtungswunder. Aber ich wollte es auch nicht übertrieben hell haben, wie die stets übertrieben beleuchteten Industriemodelle sollte mein Caboose keinesfalls auf den Anlagen im Einsatz sein.

Ein letzter Blick unten drunter, lediglich um die ganz einfach gebauten Stromkontakte an den Achsen zu zeigen - Drähte aus 0,25 mm Federbronze, dazu auch noch für eine ganz leichte Federung flach ''geschmiedet''.

Um auch noch das letzte “Geheimnis” zu lüften, die Stromabnahme von den Achsen ist so simpel wie möglich “gebaut”. Dünne 0,25er Drähte aus Federbronze schleifen an den Achsen, also so weit zum Mittelpunkt hin wie möglich, und da sie sehr kurz sind, der Federdruck also gering ausfallen muss, habe ich sie auch noch flach ausgehämmert. Der Kontakt an die Achse ist ausgezeichnet und die Federung trotzdem weich – und damit wird das Modell auch nur ganz wenig bei der Fahrt abgebremst. Und genau das wollte ich erreichen!

Wer dann noch die Anschlussdrähte vermissen sollte, es sind natürlich Litzen, die sind auf der Rückseite der Drehgestell-Bolster. zu finden, und diese habe ich an die durch die Bolster hindurchgesteckten Enden der Schleifkontakte angelötet. Nichts mit Schrauben und Klemmen, die kurzen Kabel sind ja direkt unterm Wagenboden angesteckt und damit lässt sich auch alles leicht demontieren, falls es jemals notwendig sein sollte.

 

 

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