Technik
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Einführung
Für den FREMO-typischen sehr vorbildnahen Betrieb ist ein gewisser technischer Aufwand erforderlich: Eine digitale Steuerung der Triebfahrzeuge erlaubt unkomplizierten Mehrzugbetrieb, eine Modellzeit mit entsprechenden Uhren erlaubt einen sinnvollen Fahrplan und für den Zugleitbetrieb braucht es Telefone an den Betriebsstellen.
Das mag im ersten Moment kompliziert klingen - ist es aber nicht; es ist bewährte Technik, die seit Jahren auf vielen Treffen problemlos eingesetzt wird, auch der Aufbau ist Routine. Während manche die Module ausrichten oder die Schienen reinigen verkabeln andere das Arrangement und nehmen die Technik in Betrieb.
Das obige Bild zeigt die zentral aufgestellte Technik für ein FREMO-Arrangement: DCC-Zentrale, Telefonzentrale, Uhrtaktgeber. Hier nicht zu sehen sind die längs des Arrangements verteilten Booster.
DCC
DCC steht für Digital Command Control und ist eine digitale Technik zur Steuerung von Lokomotiven, Weichen und Signalen: http://de.wikipedia.org/wiki/Digital_Command_Control
Zentrale
Herzstück des Digitalbetriebes ist die sogenannte Zentrale. An diese werden alle Handregler angeschlossen, sie erzeugt das Schienensignal für die Booster. Ein in der Zentrale möglicherweise vorhandener Booster wird nicht genutzt.
Dekoder
Jedes Triebfahrzeug benötigt einen Dekoder:
Der obige Dekoder ist für kleine Fahrzeuge mit entsprechend niedriger Stromaufnahme und wenig Sonderfunktionen konzipiert - just my two cents! :-)
Der Dekoder lauscht am Digitalsignal, ob etwas für ihn selbst dabei ist. Falls ja, führt er diese Befehle aus, z.B. Licht an/aus, Beschleunigen, Abbremsen, usw.
Moderne Dekoder bieten eine sehr große Zahl an Konfigurationsmöglichkeiten über CV (Configuration Variables), deren Werte mit einer Zentrale im Programmiermodus im Dekoder gespeichert werden können. Damit ist u.a. eine optimale Ansteuerung des verwendeten Motors möglich, Einstellung von Anfahr- und Bremsverzögerung, usw.
Booster
Booster sind nichts anderes als Verstärker, die das Gleissignal mit der erforderlichen Leistung bereit stellen, so dass ein oder mehrere Triebfahrzeuge fahren können. Man könnte nun auf die Idee kommen, einen dicken Booster zu bauen und damit das komplette Arrangement zu versorgen, z.B. mit maximal 10 A Strom. Das würde problemlos funktionieren - bis zum ersten Kurzschluss bei einer Entgleisung, einer aufgeschnittenen Weiche, usw. Der maximale Strom sind dann 10 A - im H0-Bereich kann man damit schon schweißen! Fließt aus irgendwelchen Gründen nur ein Strom von 9 A, z.B. auf Grund einer langen Kabelstrecke vom Booster bis zur Kurzschlussstelle, dann fließt dieser Strom dauerhaft, der Booster kann ihn ja problemlos liefern - und Radsatz und Weichenzungen werden miteinander verschweißt!
Es ist daher erheblich besser, Booster mit einer kleineren maximalen Stromstärke zu verwenden. Das Arrangement wird dazu in mehrere Boosterabschnitte eingeteilt und jeder Abschnitt mit einem eigenen Booster versorgt, der dann deutlich weniger Maximalstrom liefern muss.
Im FREMO gilt die Festlegung auf maximal 3 A Strom, im Kleinbahnbereich haben wir uns auf maximal 2 A geeinigt, dann schaltet der Booster ab. Er schaltet nach einer einstellbaren Zeit selbstständig wieder an. Ob er dann eingeschaltet bleibt oder sofort wieder abschaltet hängt davon ab, ob der Kurzschluss noch besteht oder nicht.
Des weiteren werden nur Booster eingesetzt, die eine geregelte Ausgangsspannung haben, die also unabhängig von der Last ist. FREMO-weit gilt die Festlegung auf 14 V Gleisspannung. Derzeit wird RailCom ausgeschaltet, da es nicht benötigt wird. Die Booster-Eingänge müssen durch Optokoppler galvanisch getrennt sein.
Hier sieht man zwei FREMO-taugliche Booster, auf der Rückseite wurden zwei Buchsen ergänzt, um das LocoNet bequem durchschleifen zu können.
Ein Booster benötigt natürlich noch als Stromversorgung einen geeigneten Transformator; bei 14 V Ausgangsspannung am Booster genügen 15 V als Eingangsspannung, ein Transformator mit 45 VA ist völlig ausreichend, da könnte der Booster sogar bis zu 3 A Strom liefern. Um das Ganze geschickt und geschützt transportieren zu können kann man jeweils einen Trafo und einen Booster auf einen Rahmen montieren, zwei Stück davon passen dann genau in einen Koffer:
Beim Treffen stehen dann die Booster nicht lose auf dem Boden, für den Transport sind sie gut geschützt und sie sind schnell ein- und ausgepackt.
FRED
Typisch für den FREMO-Betrieb ist, dass der Lokführer seinen Zug begleitet - und die Streckenlängen sind im Regelfall viele Dutzend Meter lang. Völlig unpraktikabel wäre es, wenn jeder Lokführer ein Hundert Meter langes Kabel hinter sich herzöge. Stattdessen wird die erforderliche Leitung längs der Strecke fest verlegt und alle paar Meter findet sich eine Box, in die der Lokführer den Regler für seine Lok einstöpseln kann.
Erforderlich sind dazu kleine Handregler - einer pro Lok. Aus dieser Anforderung heraus entstand der FRED - FREMOs einfacher Drehregler. Er muss nicht viel können: Geschwindigkeit regeln, Fahrtrichtung ändern und ein paar Funktionstasten für Licht u.ä. - das genügt völlig und genau diese Beschränkung auf die Kernfunktionen verhindert in einem größeren Kontext Fehlbedienungen.
Die Handregler werden in gelegentlichen Sammelbestellungen als Bausatz vertrieben; der Zusammenbau der letzten Generation war nicht allzu schwierig, da die fummeligen SMD-Bauteile alle schon aufgelötet waren:
Zum Handregler gehört noch ein Spiralkabel, mit dem man ihn an der jeweils nächstgelegenen Stöpselbox (LN-Box) einstecken kann.
LocoNet
Zum Übertragen des LocoNet-Signals (Signale für die Handregler und Signale für die Booster) braucht es die passenden Kabel. Dazu gab es eine Sammelbestellung, die im Herbst 2011 ausgeliefert werden konnte. Hier ist nur ein kleiner Teil der Lieferung zu sehen, die beim Treffen in Hemer verteilt wurde:
Im nächsten Schritt werden die Kabel auf die gewünschten Maße abgelängt (2,5 m und vor allem 5 m sind sehr gängige Längen) und an den Enden die Stecker angecrimpt:
Damit sollte nun ein ausreichend großer Kabelbestand hochwertiger Kabel vorhanden sein, um jedes Treffen locker ausstatten zu können.
Kabel alleine reichen natürlich nicht, man braucht ja auch Zugang zum LocoNet-Signal; dazu dienen die LN-Boxen, die in derselben Sammelbestellung erworben werden konnten. Auch hier sollte der Bestand nun ausreichend groß sein.
Die LN-Boxen werden mit den Schraubzwingen an den erforderlichen Stellen am Arrangement befestigt, im Regelfall an einer Modulseitenwand. In der linken und rechten Seite der Box hat es jeweils eine Buchse, hier wird das LN-Kabel durchgeschleift. Die beiden Buchsen auf der Vorderseite sind zum Einstöpseln der Handregler gedacht. Üblicherweise befindet sich längs der Strecke alle paar Meter eine solche Box, bei Betriebsstellen sind mehr Boxen und in einem kürzeren Abstand, da hier mitunter mehrere Zugmannschaften am Werk sind und auch Rangieren.
Speziell beim Fertigen der Kabel ist ein Kabeltester sehr hilfreich, damit man prüfen kann, ob man alles richtig gemacht hat. Hierzu gab es eine Sammelbestellung für einen Bausatz:
Auch bei Störungen im Betrieb kann es hilfreich sein, die Kabel durchzutesten. Wichtig ist, dass das Kabel ausschließlich am Kabeltester angeschlossen werden darf; steckt das andere Ende noch in einer Zentrale, dann wird der Kabeltester zerstört.
RUT
RUT steht für "Ringleitung für Uhr und Telefon". Es sind also Telefonleitungen zu den Betriebsstellen und zusätzlich Uhrtaktsignale - allerdings nicht ringförmig, sondern eher ein Bus oder ein Stern.
Die erforderliche Technik wird vorteilhaft an einem zentralen Punkt aufgebaut, z.B. bei einem Schattenbahnhof oder einem größeren Abzweigbahnhof - dort befindet sich dann die Nebenstellenanlage für's Telefon, der Uhrtaktgeber und meist auch die Zentrale für DCC.
An wichtigen Stellen im Arrangement - das sind regelmäßig die Betriebsstellen - wird in die RUT eine RUT-Box eingeschleift. Dort können dann ein Telefon und eine Uhr angeschlossen werden.
Uhrtaktgeber
Der Uhrtaktgeber steuert als Mutteruhr alle Nebenuhren. Eingesetzt werden 24V-Uhren, der Uhrtaktgeber muss daher 24V-Impulse abgeben. Das Uhrensignal wird an einer zentralen Stelle, im Regelfall dort, wo auch die DCC-Zentrale steht, in die RUT eingespeist.
Der Uhrtaktgeber sollte mehrere Taktverhältnisse zur Auswahl bieten, z.B 1:4, 1:5, 1:6 und einen schnellen Vorlauf haben.
Das folgende Bild zeigt Uhrtaktgeber mit verschiedenen Anschlussvarianten, wobei natürlich einer pro Arrangement genügt:
Uhren
Grundsätzliche Informationen zu den Uhren finden sich im Zusammenhang mit der Modellzeit.
Bei den Uhren handelt es sich um Nebenuhren in 24 V - Technik. Diese Uhren haben kein Uhrwerk, sondern nur einen Antrieb, der bei 24 V - Impulsen den Zeiger eine Minute weiterbewegt. Die Steuerimpulse stammen von einem Uhrtaktgeber.
Telefonanlage
Jede Betriebsstelle benötigt ein Telefon für die Zuglaufmeldungen - daher ist eine Telefonanlage erforderlich:
An der Telefonanlage werden deren Signale für die verschiedenen Nebenstellen alle auf die RUT gelegt, damit an den Betriebsstellen die Telefone an die RUT angeschlossen werden können.
Jede Betriebsstelle benötigt ein Telefon - damit ist schnell klar, wieviele Anschlüsse die Anlage braucht.
Telefone
Jede Betriebsstelle benötigt für die Zuglaufmeldungen ein Telefon. Es werden Telefone verwendet, die an der eingesetzten Telefonanlage funktionieren. Im Regelfall sind dies ganz normale analoge Telefone.
Es ist immer gut, Adapter dabei zu haben, da man nie weiß, ob RJ11 und TAE aufeinander treffen werden.
