Jens Becker – Seite 6 – Modellbahnhof Grünberg

21. Februar 2022 – Felderblock kompakt

Im Beitrag 24. Dezember 2021 – Blockvorbereitungen wurde über die ersten Schritte bei der Integration des Streckenblocks in das Stellwerk des Bahnhofs Grünberg berichtet. Für die Realisierung der Bedienoberfläche des Felderblocks wurde damals noch ein Panel-Decoder eingesetzt, der die LEDs der Blockfelder ansteuert und die Tastendrücke auswertet. Damit ist der Decoder bei weitem nicht ausgelastet und man hat einen unschönen Aufwand für die Verkabelung. Schon damals war klar, dass da etwas besseres her musste.

DKap, von dem ja auch die LN2Block-Platinen stammen, hatte die Idee, die für den Felderblock benötigten Taster und LEDs zusammen mit einem Arduino Nano und einem LocoNet-Interface auf einer Platine zu integrieren. So hat man alle benötigten Komponenten zusammen und die LEDs und Taster sitzen automatisch an der richtigen Position, ohne dass man sich Gedanken über die Verkabelung machen muss. Aus unserer Sicht eine sehr schöne Lösung!

Inzwischen wurden die ersten Prototypen der Platine gefertigt und bestückt. Leider wurden dabei noch ein paar Fehler entdeckt, aber die wesentliche Funktion kann zumindest schon mal getestet werden. Damit die Platine nicht nackt auf dem Schreibtisch liegt, musste noch ein passendes Gehäuse her. Langfristig soll dafür eine kleine Box aus gelasertem HDF zum Einsatz kommen, die schnell hergestellt werden kann und auch stabil genug für den Treffenalltag ist. Für den testweisen Aufbau hier ließ sich aber ein 3D-gedrucktes Gehäuse einfacher und schneller realisieren. Die Einzelteile des Gehäuses sieht man im folgenden Bild. Eine Rückwand ist (noch) nicht vorhanden.

Zusammengebaut sieht das Ganze dann so aus: Der Draht als Achse für die Hebel muss noch passend gekürzt werden auch die Kurbel ist noch nicht konstruiert.

Die Anzeigen der Felder sollen einen Farbwechsel von weiß nach rot durchführen können. Eine mechanische Lösung, z.B. mit einem Servo, wäre mit Sicherheit am vorbildgerechtesten. Wir haben uns jedoch dagegen entschieden, da wir bei einer so filigranen Mechanik befürchten, dass sie im Treffenalltag nicht zuverlässig genug funktioniert. Auch die Kosten spielen eine Rolle, da das gleiche Bedienfeld auch für den später geplanten Bahnhofsblock zum Einsatz kommen soll. Da kommen schnell einige Felder zusammen. Wir haben uns deswegen für eine einfachere Variante mit LEDs entschieden. Dabei kommen auch nicht zwei LEDs (weiß und rot) zum Einsatz, sondern nur eine einzelne rote LED und eine weiße Diffusor-Scheibe. Wenn die LED aus ist, ist die Scheibe weiß. Ist die LED angeschaltet, leuchtet die Scheibe rot. Eine einfache Lösung, die aber doch ihre Funktion erfüllt.

Zusätzlich zu den LEDs sind am oberen Rand der Platine noch Taster für die Betätigung der Felder integriert. Auch ein Drehgeber ist integriert, mit dem die Funktion der Kurbel imitiert werden kann. Für zusätzliche Melder und Schalter sind Anschlüsse auf der Platine vorgesehen. Über eine Erweiterungsplatine können noch Fahrstraßenhebel in Form von Kippschaltern hinzugefügt werden. Mit LEDs kann signalisiert werden, ob der Schalter aktuell betätigt werden darf oder nicht. Somit sind zum Aufbau eines vollständigen mechanischen Stellwerks nur noch die Weichen- und Signalhebel notwendig.

16. Januar 2022 – Baubeginn für das Stellwerk Gf

Da die Gebäude des Bahnhofs Grünberg nicht als Modelle zu kaufen sind, ist hier Selbstbau angesagt. Hier soll der Beginn des Baus des Fahrdienstleiter-Stellwerks Gf vorgestellt werden. Dazu gab es zuerst einen Vorort-Termin, bei dem das Gebäude fotografiert und vermessen wurde. Basierend auf diesen Informationen konnten dann Konstruktionszeichnungen des Gebäudes erstellt werden.

Bei der Konstruktion wurde darauf geachtet, dass die Gebäude später aus Polystyrolplatten aufgebaut werden sollen. So ergaben sich einzelne Zeichnungen für die benötigten Seitenteile. Die Zeichnungen wurden auf Papier ausgedruckt und auf PS-Platten passender Größe geklebt. Zum Befestigen des Papiers auf dem Kunststoff kommt FixoGum zum Einsatz. Dieser Kleber klebt stabil genug zum Bearbeiten den Kunststoffs, lässt am Ende aber auch ein einfaches Trennen von Papier und Kunststoff zu. Wichtig ist auch, dass der Kleber den Kunststoff nicht anlöst.

Nach die einzelnen Wandteile voneinander getrennt wurden, konnten Bohrungen für die Ausschnitte der Fenster und Türen gesetzt werden.

Nun beginnt der langwierige Teil der Arbeit. Mit einer Uhrmachersäge und einer Feile werden die Ausschnitte der Fenster und Türen nach den Vorgaben der Zeichnung hergestellt. Das Papier franst dabei an den Rändern aus, was aber nicht weiter schlimm ist.

Nach dem Abziehen der Papiervorlagen kann nun mit dem Zusammenkleben der Wände angefangen werden. Zum Ausrichten der Wände kommt dabei bei mir ein Stahlteil zum Einsatz, das bei einem Metallpraktikum gefräst wurde. Daran lassen sich die Kunststoffteile mit Magneten befestigen, so dass sie bis zum Abbinden des Klebers in der richtigen Position bleiben.

Nach und nach werden nun die restlichen Seitenteile zum Rohbau des Gebäudes zusammengefügt. Dabei ist eine gute Planung der Montagereihenfolge nötig, damit die Lehre möglichst oft eingesetzt werden kann.

Verbleibende Überstände und Fehlstellen werden nun verschliffen und ausgespachtelt, bevor es an den nächsten Schritt geht. Dabei werden die Wände mit einer Grundierung für Styrol gespritzt. Diese hinterlässt eine leicht raue Oberfläche, die Putz imitieren soll.

Als nächstes steht nun das Einpassen der Fensterbänke und Fenster und dann die erste Farbgebung der Wände an. Das Dach soll abnehmbar bleiben und wird deswegen erst später aufgesetzt.

16. Januar 2022 – RSS-Feed für den Modellbahnhof Grünberg

Das Blog für den Modellbahnhof Grünberg hat nun auch einen RSS-Feed, mit dem man die Inhalte hier abonnieren kann. Der Link dazu befindet sich oben rechts in der Menüleiste sowie im Seitenmenü.

24. Dezember 2021 – Blockvorbereitungen

Der Bahnhof Grünberg soll natürlich auch in der Lage sein, am FREMO-Streckenblock teilzunehmen. Der bekannteste Weg zur Anbindung an den Streckenblock ist dabei die Blockkiste mit ihrer analogen Bahnhofs-Schnittstelle in Relaistechnik.

Da wir unseren Bahnhof vollständig mit Loconet steuern, haben wir uns aber dafür entschieden, die LN2Block-Implementierung von DKap einzusetzen. Es handelt sich dabei um eine Zusatzplatine für einen Arduino Nano, die sich um die Anbindung der elektronischen Block-Schnittstelle (9-polige Buchse) an das Loconet kümmert. Zusätzlich hat die Platine noch einen Anschluss für einen Gleiskontakt, ein Schlüsselinterface und ein kleines Display zur Zustandsüberwachung. Die Umsetzung des Kommunikationsprotokolls für die elektronische Block-Schnittstelle und die Kommunikation im Loconet erfolgt durch ein Programm auf dem Arduino.

Für den Bahnhof Grünberg haben wir für jede Richtung eine solche LN2Block-Platine vorgesehen, auch für den Abzweig nach Lollar, bei dem das im Original nicht der Fall war. Man weiß ja nie, welche Strecken im FREMO-Betrieb da angeschlossen werden.

Dreimal LN2Block für die drei Strecken in Grünberg

Die LN2Block-Platine stellt keine Bedienoberfläche zur Verfügung. Diese muss extern bereitgestellt werden, wie zum Beispiel durch die Integration in ein Spurplanstellwerk. Für unseren Bahnhof Grünberg mit seinem mechanischen Stellwerk soll Felderblock zum Einsatz kommen. In diesem Bereich gibt es aktuell gerade einige sehr interessante Implementierungsansätze von möglichst realistischen Varianten mit feinen Hebeln und durch Servos beweglichen Feldern bis zu einfacheren Varianten mit Tastern und LEDs. Um einen robusten und einfachen Aufbau realisieren zu können, der hoffentlich auch den rauen FREMO-Betrieb überlebt, haben wir uns für letztere Variante entschieden.

Im folgenden Bild ist ein primitiver Prototyp für die Bedienoberfläche zu sehen, mit dem erstmal nur die Funktion der Block-Anbindung des Bahnhofs getestet werden soll. Parallel dazu laufen Arbeiten, alle LEDs, Taster und das Loconet-Interface auf einer Platine zu integrieren. Das reduziert den Verkabelungsaufwand deutlich und sorgt dafür, dass sich alle Elemente immer gleich an der richtigen Position für den Einbau in ein Gehäuse befinden. Als Erweiterung wird es dann noch eine zweite Platine mit Fahrstraßenhebeln geben, so dass diese Platinen nicht nur für den Streckenblock, sondern auch für den als nächste Ausbaustufe zu realisierenden Bahnhofsblock verwendet werden können.

Mit diesen Komponenten kann nun schon ein erster Test des Streckenblocks vorgenommen werden. Im folgenden Bild sieht man in der linken Hälfte die Bedienoberfläche des Felderblocks und die LN2Block-Platine für den Bahnhof Grünberg. Rechts ist eine Blockkiste mit einem Bahnhofssimulator zu sehen, die das Gegenstück des Streckenblocks bildet.

Für die Integration in das Stellwerk muss dieses nun als Nächstes die passenden Botschaften zur Stellung der Signale über Loconet an die LN2Block-Platine schicken und umgekehrt auf die Botschaften der Platine reagieren, um die Bedienung der Ausfahrtsignale zu sperren oder freizugeben. Dies ist nun der nächste Schritt.

01. November 2021 – Testtreffen für den Bahnhof Grünberg in Hochdorf-Assenheim

Vor dem ersten Betriebseinsatz des Bahnhofs Grünberg war es unser Ziel, den Bahnhof einmal mit angeschlossenen Schattenbahnhöfen aufzubauen, um ihn dort unter Betriebsbedingungen testen zu können. Die Hoffnung war, dabei Probleme und Kinderkrankheiten entdecken zu können, um diese vor einem „echten“ Einsatz ausmerzen zu können. Auch sollten dabei erste Erfahrungen zur Benutzung des Bahnhofs und zu den dafür benötigten Zeiten gesammelt werden. Aufgrund der Größe des Bahnhofs und der benötigten Schattenbahnhöfe schied ein privater Aufbau aus. Netterweise konnten die Freunde beim FREMO-Treffen in Hochdorf-Assenheim noch etwas Platz am Rand der Halle frei lassen, in dem wir unser Mini-Arrangement aufbauen konnten.

Überblick über das Arrangement in Hochdorf-Assenheim

So konnten wir das Treffen nutzen, um ausführlichen Testbetrieb zu machen. Während die Stellwerkssoftware einwandfrei funktioniert hat und nur noch Optimierungen am Verschlussplan vorgenommen werden müssen, macht die Elektronik etwas mehr Probleme. Es gab es immer wieder Weichen, die ohne Zutun des Stellwerkes umgestellt wurden. Hier sind wir noch auf der Fehlersuche. Trotzdem hat der Betrieb mit den provisorischen Stellpulten sehr viel Spaß gemacht. Der in der Halle vorhandene Bartresen erwies sich dabei als ideale Abstellfläche;-)

Auch sonst wurde fleißig an Grünberg weitergearbeitet. So wurden die ersten Gleissperrsignale eingesetzt, die letzten Schienen eingebaut und natürlich kräftig Betrieb gemacht. Das Treffen war auch ein erster Test für neue Streckenmodule eines weiteren FREMO-Freundes. Die dort vorhandene Straße wurde natürlich auch ausgiebig getestet!

Alles in Allem war es ein sehr schönes, produktives und manchmal auch lustiges Treffen, das Grünberg einen großen Schritt weiter zum ersten Treffeneinsatz gebracht hat. Anbei noch ein paar Eindrücke von unseren Arbeiten: