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Digitalisierung der Drehscheibe "Roco 42615"
in der Wechselstrom-3L-Ausführung

von Manfred G. Fischer, 30.10.2011, update 10.06.2012 (höhere Wattzahl für Widerstände)

Haftungsausschluss:

Bei einem Umbau von Modellbahnartikeln durch nicht-autorisiertes Personal erlischt ein evtl. vorhandener Gewährleistungsanspruch gegen den/die Hersteller. Alle hier gemachten Angaben zum Umbau erfolgen ohne Gewährleistung auf Vollständigkeit oder Richtigkeit. Ein Nachbau geschieht auf eigene Gefahr und eigenes Risiko. Insbesondere kann ein Rückbau in den Ausgangszustand nicht garantiert werden. Der Autor dieses Artikels kann für evtl. Folgen, die sich aus einem solchen Umbau ergeben, nicht haftbar gemacht werden.

Hinweis auf geschützte Warenzeichen:

 
 
  • "märklin" ist eine eingetragene Marke der Firma Gebrüder Märklin & Cie. GmbH, 73033 Göppingen, DE.
  • "Roco" ist eine eingetragene Marke der Firma Modelleisenbahn GmbH, Plainbachstraße 4, A-5101 Bergheim, AT.
  • "Viessmann" ist eine eingetragene Marke der Firma Viessmann Modellspielwaren GmbH, Am Bahnhof 1, D-35116 Hatzfeld, DE.
  • "Conrad" ist eine eingetragene Marke der Firma Conrad Electronics SE, Klaus-Conrad-Str. 1, 92240 Hirschau, DE.

Zur Beachtung: Es handelt sich bei diesem Aufsatz nur um eine Beschreibung meiner eigenen laienhaften Erfahrungen und ist keine Anleitung zum Nachbau / Umbau. Alle Angaben ohne Gewähr. Eine Haftung des Autor für Fehler und Schäden beim Anwenden dieser laienhaften Beschreibung ist deshalb ausgeschlossen.

 

Analyse der Drehscheibe von Roco, Spur H0, Wechselstrom-Ausführung

Die Drehscheibe rc42615 für die Spurweite H0 hat den Vorteil, aufgrund ihres kleineren Durchmessers auch auf schmalere Anlagen zu passen. Sie bietet bis zu 40 Gleisabgänge. Es gibt sie in einer Ausführung für 2L-Gleis und in einer Wechselstrom-Ausführung für Märklin-3L-Gleis. Die Bauart zwischen den beiden Verkaufsvarianten unterscheidet sich aber nicht. Auf der Unterseite der Drehscheibe befindet sich ein Schiebeschalter zum Einstellen der jeweligen Betriebsart. Es müssen nur unterschiedliche Gleisabgänge eingesetzt werden. 

Für den analogen Betrieb ist die Drehscheibe mit einem eigenen kleinen Steuerpult (Handregler) ausgestattet. Es gab auch mal einen Gleisvorwahlschalter als Zubehör. Eine Digitalsierung vom Hersteller ist bisher nicht angeboten worden. Drittanbieter waren eine Zeit lang mit Decodern für diese Drehscheibe am Markt.

Nun wollte ich diese Drehscheibe für meine Zwecke digitalisieren, unter Wegfall des analogen Handreglers. Für das 3L-System von Märklin. Eine Digitalisierung für 2L-Gleis erfordert eine leicht andere Vorgehensweise, da ein Kehrschleifenmodul zur Umpolung der Gleise auf der Drehbrücke benötigt wird.

Ich habe daher zunächst den analogen Handregler analysiert und im Januar 2009 meine Ergebnisse im Forum zur Diskussion gestellt (Dank an die Forumskollegen für die Tipps):

http://www.stummiforum.de/viewtopic.php?t=32209 - Roco Drehscheibe 42615 - Kabelbelegung (Jan. 2009).

Weitere Links zu diesem Thema:
http://www.stummiforum.de/viewtopic.php?t=38268 - ROCO-Drehscheibe digitalisieren, mit TrainController steuern (Juni 2009)
http://de.narkive.com/2008/2/5/1154344-roco-drehscheibe-digital-betrieben.html (Feb. 2008)
http://forum.miniatur-wunderland.de/digital-software-f10/digitalisierung-der-roco-drehscheibe-t12314.html - (Jan. 2007)
http://www.stummiforum.de/viewtopic.php?t=3411 - Roco Drehscheibe (Feb. 2006) 

Mittlerweile (Nov. 2011) gibt es als professionelles Angebot einen fertigen DS-Decoder zu kaufen: http://www.ldt-infocenter.com/ttdecr.htm

In den analogen Handregler laufen 4 Kabel zur Stromversorgung:

  • 1 - braun: muß an die digitale Gleismasse angeschlossen werden (Märklin-Farbe: braun);
  • 2 - grün: muß an den digitalen Bahnstrom angeschlossen werden (Märklin-Farbe: rot);
  • 3 - gelb: nicht belegt und auch nicht angeschlossen;
  • 4 - grau: muß an 14V Wechselstrom angeschlossen werden (Lichtstrom-Masse);
  • 5 - pink: muß an 14V Wechselstrom angeschlossen werden (Lichtstrom-Gelb).
Kabel 4 und 5 versorgen damit den Drehscheibenmotor und das Relais in der Drehscheibe. 

Als weiteres läuft ein 8-poliges Kabel aus dem Handregler zur Drehscheibenunterseite, dessen Kabelbelegung ich z.Zt. wie folgt deute (ohne Gewähr auf Richtigkeit):

  • 1 - schwarz - Gleismasse, Digitalspannung-Masse.
  • 2 - braun - Spannung zum Gleisabgang am Wärterhäuschen.
  • 3 - rot - Lichtstrom Wechselspannung, Verwendung unklar...
  • 4 - orange - Gleichstrom für Drehscheibenmotor. Pluspol?
  • 5 - gelb - Gleichstrom für Drehscheibenmotor, Minuspol?
  • 6 - grün - Schaltstrom (Gleichstrom), wahrscheinlich um das Relais in der Drehscheibe zu schalten...
  • 7 - blau - Spannung zum Gleisabgang gegenüberliegende Seite;
  • 8 - violett - Digitalspannung Mittelleiter.

Im originalen Handregler befinden sich neben dem Drehknopf zum Starten der Drehbewegung (Rechts- und Linkslauf) zwei Schiebeschalter zum Abschalten der Spannung an den beiden Gleisabgängen der Drehbühne und ein Schiebeschalter zum Wechsel zwischen zwei verschiedenen Drehgeschwindigkeiten. Als Vorwiderstand für den Motor ist im originalen Handregler ein 33 Ohm Widerstand vorhanden. Er ist entweder zwischen Pol 4 oder 5 zwischengefügt.

Die Funktionsweise der Drehbühne ist so gestaltet, dass ein beliebig gepolter Stromimpuls über Pol 6 (grün) die Drehbewegung auslöst (wahrscheinlich wird dadurch ein Relais in der Drehscheibe geschlossen). Die Drehbewegung hält an, solange über Pol 6 (grün) Strom fließt oder aber bis die nächste Stopp-Position erreicht ist. Ein kurzer Stromimpuls über Pol 6 (grün) bedeutet also "Step" = "einen Schritt weiter". Die Drehrichtung wird festgelegt über die Gleichstrompolung, die an den Drehscheibenmotoranschlüssen Pol 4 (orange) und Pol 5 (gelb) anliegt. Will man also den Motor drehen, braucht man eine Gleichstromquelle.

Außerdem sind die digitale Gleisspannung zum Mittelleiter und die digitale Masse durchgeschleift (Pol 8, violett; Pol 1, schwarz). Die Bedeutung von Pol 3 (rot) ist mir unklar. Bei der Inspektion des originalen Handreglers wird ersichtlich, dass der Lichtstrom-Wechselspannungseingang der Zuleitung "rosa" durchgeschleift ist zum Pol 3 (rot). Bei einem langjährigen Digitalbetrieb mit Viessm5213 + Viessm5552 + Viessm5115 konnte ich auf die Belegung von Pol 3 (rot) verzichten, ohne das Komplikationen auftraten und die Drehscheibe trotzdem digital steuern.

 

Digitalisieren der Drehscheibe von Roco, Spur H0, Wechselstrom-Ausführung

Da eine Gleichstromquelle benötigt wird, ich aber keinen zusätzlichen Trafo verwenden wollte, habe ich mich entschlossen, den Gleichstrom durch Verwendung eines Viessmann Powermoduls zu erzeugen. Keine billige Lösung, aber auch für Modellbahnanfänger leicht nachbaubar. Da ich alle Funktionen in einem Magnetartikeldecoder zusammenfassen wollte, habe ich mich für die Verwendung eines Schaltartikeldecoders entscheiden, der 4 Eingänge dauerhaft umschalten kann. Es muß ein Decoder baugleich dem Märklin k84-Decoder sein. Meine Wahl fiel auf den Viessmann 5213. Die Umpolung des Gleichstroms habe ich mit einem zusätzlichen bistabilem Relais aufgebaut, der Einfachheit halber das Viessmann 5552. Außerdem wollte ich wie im analogen Betrieb zwei verschiedene Drehgeschwindigkeiten schalten können, wozu ich zwei 1/4 Watt Drahtwiderstände verwendet habe. Die Stückliste im einzelnen:

  • Digitaler Schaltdecoder: Viessmann 5213 oder Märklin k84;
  • Elektronisches Relais 2 x 2UM: Viessmann 5552;
  • Gleichrichter: Viessmann 5215 Powermodul;
  • 1x Drahtwiderstand 33 Ohm, 1 Watt oder höher;
  • 1x Drahtwiderstand 100 Ohm, 1 Watt oder höher;
  • 26x Stecker und entsprechende Kabel;
  • ein kleines Stück Lochrasterplatine, 8-polig, aus der ich den neuen Stecker gebastelt habe, der in das originale 8-polige Kabel paßt.

Der Aufbau belegt alle vier digitalen Adressen des Schaltartikeldecoders. Die erste Adresse schaltet die Dehrichtung um. Entsprechend laufen die Kabel vom ersten Decoderausgang zum elektronischen Relais 5552. Der Gleichstrom aus dem Powermodul wird im Relais 5552 umgepolt, und die enstrechenden Stromkabel laufen dann vom Relais weiter zum einen zur zweiten Adresse des Schaltartikeldecoders, der den Stromimpuls auslöst über Pol 6 (grün), zum zweiten mit nur einem Kabel zur dritten Adresse des Schaltartikeldecoders, die die Geschwindigkeitsauswahl umschaltet und zum dritten von dort bzw. vom Relais 5552 zu den Gleichstrom-Drehscheibenmotoranschlüssen. Die vierte Adresse wird verwendet, um den digitalen Bahnstrom der beiden Gleisabgänge der Drehbühne an- und auszuschalten. Es hat sich als zweckmäßig erwiesen, vor dem Drehen der Drehbühne diese Gleisabgänge auszuschalten, um Kurzschlüsse zu vermeiden.

Auf den beiden folgenden Schaltplänen habe ich zwei Varianten dargestellt: zunächst eine einfachere Variante mit nur einer Drehgeschwindigkeit:

Und hier die Variante mit umschaltbarer Drehgeschwindigkeit:

 In der Digitalzentrale sind dann entsprechend 4 Umschalter zu definieren:

 

Rückmelden bei der Drehscheibe von Roco, Spur H0, Wechselstrom-Ausführung

Es gibt drei Möglichkeiten, an die Digitalzentrale die Position der Drehbühne zurückzumelden:

  1. die undokumentierte Variante: unter den Einsätzen der Gleisabgänge befinden sich Metalldorne, die für das urprüngliche Zubehör "analoge Gleisvorwahl" vorgesehen waren. Läuft die Drehbühne vor einen Gleisabgang, dann kommt (auf jeder Seite der Drehbühne) eine kleine Feder, die elektrisch mit "Quasi-Masse" verbunden ist, mit dem innenliegenden Teil dieses Dorns in Kontakt. Dieser Kontakt läßt sich über einen Rückmelde-Decoder auswerten. Mit folgenden Einschränkungen:
    1. soweit es mir erinnerlich ist, ist ein Anschluß von Digital-Masse an den Rückmeldedornen nicht vorgesehen;
    2. ein Anschluß von Bahnstrom (Märklin-Rot) an den Rückmeldedornen führt zu Kurzschluß;
    3. ich habe gemeinsame Masse auf der Anlage zwischen Digitalstrom und Lichtstrom;
    4. die "Quasi-Masse" an den Rückmeldedornen wird sehr wahrscheinlich aus einem der Pole des Motorstroms erzeugt, und wäre daher Gleichstrom!
    5. ich habe daher als Rückmeldebausteine solche mit Optokopplern verwendet, bei denen an jedem Eingangspaar ein individueller Stromkreis separat angeschlossen kann: die GleisReporter CS1 von Thorsten Mumm
    6. ich habe in diesem Fall den Diodentrick entfallen lassen
  2. die sichere Variante: wenn die Drehbühne in Kontakt mit dem Gleisabgang kommt, werden beide Schienen des Abstellgleises mit Masse verbunden, so als ob ein Triebfahrzeug sich auf dem Abstellgleis befindet, da beide Schienen der Drehbühne in der Wechselstromvariante miteinander elektrisch verbunden sind. Will man dieses nicht, um z.B. eine Gleisbesetztanzeige auf der Drehbühne zu realisieren, muß man die Drehscheibe auseinander bauen. Dann funktioniert diese Lösung nicht.
  3. die Notlösung: sobald die Gleisabgänge wieder auf Mittelleiterstrom geschaltet werden, kann dies am Gleisabgang mit einem Stromsniffer ermittelt werden (z.B. monostabiles Relais). Die Ausnutzung von Variante 3 habe ich in 2007 schon beschrieben: Lichtsignal-Umbauten, 2. Abschnitt

Das folgende Foto zeigt ein Kabel angelötet an einem Rückmeldedorn eines Gleisabgangs der Wechselstromvariante der Drehscheibe rc42615:

 

 

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