Tips&Tricks 70: Unsere neue Lichtsignal-Generation

Wir unterteilen diesen Artikel in 3 Teile:
Generelles und Bau der Verkabelung an den Signalen
Testplatine
Zentrale



Generelles und Bau der Verkabelung an den Signalen

Lichtsignale benötigen, nur für die Darstellung des Signalbildes, eine Menge an Leitungen. Da diese im Mast sehr dünn ausgeführt werden müssen, ergeben sich Probleme bei der Weiterführung unterhalb der Anlagenplatte. Im Idealfall müßten außerhalb des Signals flexible Leitungen sein, und am besten noch steckbar. Dies ergibt aber Probleme, da der Stecker durch das Loch in der Anlagenplatte passen muß und dieses nur wenige Millimeter groß ist.
Wir wollen uns in diesem Beitrag dem Ideal nähern. Wir beziehen uns auf die Lichtsignal-Metall-Bausätze, die man u.a. bei Conrad erhalten kann.


Schwerpunkte in diesem Teil sind:
- Auswahl der Steckverbinder
- Modifizierung des Signalsockels
- Lackierung
- Zusammenbau

Auswahl der Steckverbinder:
Stecker Es sollte ein Typ sein, der preiswert überall erhältlich ist und mindestens 6 Kontakte haben muß. (Ein Licht-Vorsignal hat 4 LEDs und evtl. noch ein Zusatzlicht als Signal-Wiederholer; ein Ausfahrsignal hat ebenfalls 5 verschiedene LEDs bzw. LED-Gruppen.) Natürlich könnte man die Litzen auch einzeln weiterführen, aber die Verwechselungsgefahr ist viel zu groß, und das Fummeln unterhalb der Anlage ist auch nicht jedermanns Sache. Das Montageloch in der Anlagenplatte ist lt. Bauanleitung nur 5,5 mm groß.
Für ein Maß von 8 mm wären Stecker erhältlich: Es sind die Mini-DIN-Stecker, die überall zu bekommen sind. Von diesen Steckern wird hier nur die Kontaktplatte verwendet; alles andere kommt ins Reserveteillager. Die Kontaktplatte hat seitlich eine Menge Nasen, die alle abgefeilt werden müssen. Der Rest ist dann knapp unter 8 mm 'rund'. Der Stecker im Bild hat einen Knickschutz in Form eines Silicon-Isolierschlauches erhalten.

Modifizierung des Signalsockels:
Sockel Wir haben als Lösung für das Bohrungs-Problem einen geänderten Signalfuß 'erfunden', der aus einem Messingrohr besteht, das außen 8 mm und innen 5,5 mm mißt, Länge ca. 20 mm. Dieses Teil wird fest an den Signalfuß geklebt. Innen ist reichlich Platz für die Lötverbindungen für die Kabel, und das Loch in der Anlagenplatte kann nun auf die geforderten 8 mm vergrößert werden, so daß die Stecker hindurchpassen. Der Sockel im Bild faßt Leitungen für Haupt- und Vorsignal, insgesamt 10 Leitungen.
Diese 10 Leitungen bekommen natürlich 2 Stecker, nach Haupt- und Vorsignal getrennt. Die Bohrung in der Anlagenplatte erhält seitlich eine kleine Nut (unter 45°). Sie nimmt das (dünnere) Kabel des Hauptsignal-Anschusses auf, während der Stecker für das Vorsignal hindurchgesteckt wird. Diese Nut ist also nur beim Ein- und Ausbau des Signals wichtig. Sie wird später durch die quadratische Fußplatte des Signals abgedeckt; daher auch die oben erwähnten 45°.

Lackierung:
Lackierung Die Masten sind zwar schon aus Messing gefertigt und lackiert, aber schön ist etwas anderes!
Wir haben die Farbe überlackiert mit der Farbe RAL6013 (z.B. Revell SM 362). Dabei nicht zu stark auftragen. Der Mast darf auf keinen Fall glänzen. Den Hauch von Rost bzw. Mennige (bei abgeplatzter Farbe) haben wir mit Orange (z.B. Revell 30) hergestellt. Beides muß mit der Airbrush-Pistole vonstatten gehen, damit das alles nicht zu fett wird. Die richtige Konsistenz des Lacks ist erreicht, wenn ein Tropfen auf einer senkrechten Fläche 7 cm läuft, bis er antrocknet. Die Arbeitskörbe usw. sollten vor dem Lackieren angebaut sein. Für die Mastschilder haben wir ein Anthrazit-Grau (z.B. Revell 9) gewählt, das der Verwitterung am nächsten kommt. Die Schilder vorher gut entfetten oder mit einem Glashaarpinsel anrauhen, sonst hält die Farbe nicht.
Rechts sehen Sie einen Mast vor und einen nach der Lackierung.

Zusammenbau:
Wir verwenden nur unseren hochgelobten Kleber, da mit ihm alle Mißgeschicke korrigiert werden können. Dem Autor ist es beim Bau des Prototypen passiert: das Ms-Rohr saß schief auf dem Signalfuß. Mit jedem anderen Kleber hätte man das Teil in den Schrott werfen müssen! Er warf es aber nur in den Kochtopf, und nach ein paar Minuten war der Kleber gelöst. Alle Teile konnten wiederverwendet werden.
Wir haben in ein Brettchen ein genau senkrechtes 8-mm-Loch gebohrt. Dieses Brett dient als Schablone zum Befestigen des Ms-Rohrs auf dem Signalfuß. Wir haben dessen 4 Nasen etwas gekürzt, damit später mehr Platz ist für die Muffe (s. weiter unten). Nach dem Aufbringen des Klebers wird das Rohr auf den Fuß gesteckt und das Ganze dann in das Testbrett. Nun wird mit Geo-Dreieck und Winkel der Mast genau senkrecht ausgerichtet. Wird hier etwas falsch gemacht, wird das Signal später ewig schief stehen. Wir wollen nämlich die Bohrungen in der Anlage nur mit Bohrmaschine und Wasserwaage (als Zubehör für die Bohrmaschine) erstellen.

Wir können nur wärmstens empfehlen: Lackieren Sie die Rückseiten der LEDs entweder vor dem Einbau oder direkt danach, also vor dem Anbau des Schildes an den Mast. Sie ersparen Sich dadurch sehr viel 'Fummelarbeit' mit dem Pinsel. Testen Sie, ob die LEDs nach hinten wirklich lichtdicht sind.

Wir schlagen vor, die Verkabelung genau andersherum zu machen als sonst üblich. Als erstes werden flexible Leitungen an den Stecker gelötet. Beim Blocksignal genügt hier ein 3-poliger Stecker. Wir haben uns aber für einen 4-poligen entschieden: hier könnte bei einem Einfahrsignal auch noch das gelbe Licht angeschlossen werden, und man hat es einfacher beim Testen weil nur 2 Stecker-Typen (4-polige und 6-polige) berücksichtigt werden müssen. Als Schutz und als Steckergriff kommt ein Stück Schrumpfschlauch (1:3) zum Einsatz. Falls dieser auf den Kontakten nicht hält, wird er nach dem Schrumpfen mit etwas Kleber befestigt. Kommen Sie nicht auf die Idee, den Schlauch über den Rand der Kontaktplatte zu schieben! Das Ganze wird zu dick, so daß es nicht mehr durch die Anlagenplatte paßt. Die Leitungen werden erst einmal auf gleiche Länge geschnitten; Vorschlag: 25 bis 30 cm.
Wir haben die Auswahl '4-polig' auch deswegen getroffen, weil es hierfür preiswerte Verlängerungsleitungen gibt, z.B. bei Reichelt die Type AVK 210, Länge 1 m; die 6-polige Version hat die Bestell-Nummer: AK323, Länge 1,8 m; jede Leitung für wesentlich weniger als 1 € zu erhalten. Für den Preis kann man sie nicht selber machen.
Wenn die Leitungen so dick sind, daß sie nicht alle durch den Signalmast passen (was wohl der Normalzustand ist), muß eine Muffe gebaut werden, in der die Leitungen für den Signalmast angelötet werden: Kurz vor dem Ende der flexiblen Leitungen wird ein Stück Isolierschlauch übergestülpt, nur, damit sie sich nicht in alle Himmelsrichtungen davonmachen. Wir haben uns dann Pärchen ausgeguckt: eine Leitung von beiden wird so weit gekürzt (ca. 5 mm), daß die jetzt folgenden Lötstellen nicht nebeneinander, sondern hintereinander liegen und somit keinen Kurzschluß verursachen können. An diese Leitungen wird nun ein sehr dünner Draht gelötet. Wir haben dazu seidenumsponnenen Kupferlackdraht (CuLS, Stärke 0,1 mm) genommen, der vor Ur-Zeiten für ganz andere Zwecke beschafft worden war. Die Seide ist nicht wirklich vonnöten, gibt aber (vielleicht auch nur im Kopf des Bastlers) etwas Sicherheit gegen Verkratzen des Lacks, was evtl. einen Kurzschluß verursachen würde. Die dem Bausatz beigelegten Drähte können natürlich auch verwendet werden. In großer Anzahl sind sie allerdings etwas zu 'fett' und können nicht in den Profilen des Mastes versteckt werden. Um jedes Pärchen wird ein kurzes Stück Isolierschlauch geschoben, je dünner, desto besser. Bewährt haben sich die Schrumpfschläuche, die den Signal-Bausätzen beiliegen. Aus Platzgründen bekommt das letzte Pärchen keinen Schlauch. Das Ganze wird in einem Schrumpfschlauch zusammengefaßt. Damit ist die Muffe fertig.
Testen Sie das Kabel vom Stecker bis zum Ende auf Unterbrechungen und Kurzschluß.
Die Muffe paßt gut in das Ms-Rohr. Wenn Sie es richtig gemacht haben, passen sogar 2 Muffen hinein. Dies ist uns gelungen, als wir ein Blocksignal mit Vorsignal am selben Mast gebaut haben; s. Bild oben. Die feinen Drähtchen werden am Ende zusammengezwirbelt (oder sogar zusammengelötet) und das Ganze vorsichtig von unten in den Signalmast eingeschoben. Bei 2 Schirmen sollte ein Satz Drähte vorher gekennzeichnet werden. Ohne 'Zwirbeln' geht's nicht. Die Drähtchen machen sich durch alle Öffnungen davon. Paßt alles, dann wird die Muffe im Ms-Rohr eingeklebt. Dabei ist darauf zu achten, daß der Kleber nicht in den sichtbaren Teil des Signalmastes läuft. Weil dabei wohl recht viel Kleber verwendet wird, lassen Sie ihm sehr viel Zeit zum Trocknen (ca. 1 Tag). Anschließend werden die Drähtchen im Mastprofil festgeklebt.
Mastprofil Im nebenstehenden Bild sehen Sie ein Mastprofil (bereits farblich gealtert) mit 10 (zehn!!) eingeklebten CuLS-Leitungen, vor der endgütigen Lackierung. Das dem Betrachter zugewandte Profil ist frei von Drähten.
Silikon Die Leitungen haben wir beim Kleben im Mastprofil fixiert, indem wir einen sehr schräg angeschnittenen Isolierschlauch (4 mm, Silikon) quer hindurch geschoben haben. Sie sehen dies im Bild rechts, an einem anderen Mast. Der schräge Anschnitt dient nur dazu, den Schlauch einzuziehen. Er muß aus Silikon sein, denn ansonsten würde er festkleben. So aber kann man ihn immer wieder verwenden.
Bei der bisherigen Beschreibung ist Ihnen sicherlich aufgefallen, daß wir kein Wort verloren haben über Zuordnung der Adern oder Farbcodierung. Dies wurde auch nicht vergessen: Am Ende des bisher gebauten Kabels schauen 3 bis 10 völlig gleiche Leitungen heraus; also wäre alles Codieren bisher sinnlos gewesen.
Beim Anlöten der LEDs an die Drähtchen sollte das Testgerät ständig eingeschaltet sein. So könnte auch der GAU sofort dokumentiert werden, wenn durch zu langes 'Braten' an einem sehr kurzen LED-Beinchen diese den Wärmetod erlitten hat.
Dies kann sehr schell passieren, wenn man die LEDs der Vorsignale anschließt. Hier ist vor allem das Anbringen des mitgelieferten Messingbleches zu nennen, das die 4 Plus-Beinchen der LEDs miteinander verbinden soll. Wir empfehlen dringend, dieses Blech an den Lötpunkten vorher zu verzinnen, damit der eigentliche Lötvorgang so schnell wie irgend möglich vonstatten gehen kann. Falls hier etwas schiefgeht und eine LED 'stirbt', ist das noch kein Drama. Versuchen Sie nicht, das genannte Blech wieder abzulöten, um an die defekte LED heranzukommen. Mit Sicherheit werden Sie dabei auch die anderen LEDs zerstören, da das Ablöten nun einmal länger dauert als das Anlöten. Drücken Sie vielmehr alle 4 LEDs gleichzeitig aus dem Signalschirm heraus und löten Sie dann die defekte LED aus dem Verbund heraus. Kühlen Sie dabei die benachbarte Lötstelle mit einem sehr feuchten Schwamm oder Lappen. Stecken Sie dann eine neue LED ein und praktizieren das Ganze wieder in den Signalschirm. Löten Sie dann die 'neue' LED an und lackieren die lichtdurchlässigen Stellen.
Bei einem Einfahrsignal liegen die rote und die gelbe LED direkt nebeneinander. Da deren Spektralfarben dicht nebeneinander liegen, besteht die Gefahr, daß beide (sie leuchten ja nie gleichzeitig) in die andere überstrahlen. Um dies zu vermeiden, sollten sie vor dem Einbau an der Berührstelle schwarz lackiert werden.

Über die Auswahl der LEDs und deren Lichtfarbe hatten wir schon berichtet.

Wohin die so mühsam gefertigten Stecker gesteckt werden, erfahren Sie im Teil 3, dem Bericht über die Zentrale.

Für weitere Fragen stehen gern zur Verfügung:
- der MEC; Besichtigung und Fachsimpelei z.B. an unseren "Club-Abenden"
- der Autor: Hans Peter Kastner

Version vom: 11.12.2010; erstellt am: 29.07.2009
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