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.

Bedienoberfläche Felderblock
Temporäre Realisierung mit IO-Dekoder

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.

Testaufbau für den Streckenblock

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.

10. Dezember 2021 – Bahnsteige für Grünberg – Bau eines Probestücks

Als „Proof of Concept“ habe ich ein Probestück des Bahnsteigs gebaut. Es entstand aus 6 mm Balsaholz als Basis und 2 mm Balsaholz, um auf die gewünschte Höhe von 8,5 mm zu kommen. Die fehlenden 0,5 mm wurden durch aufgeklebtes Sandpapier mit 80er-Körnung erreicht, das den Splittbelag darstellen soll. Die Bahnsteigkante wurde aus Polystyrolprofil 2,5 x 3,2 mm2 von Evergreen gebaut; die 0,3 mm-Fugen wurden mit der Roco-Bastelsäge eingeritzt.

Bahnsteig – Rohbau

Um eine gleichmäßige Basis für die Farbgebung zu haben, wurde das Probestück zuerst mit weißer Dispersionsfarbe grundiert.

Bahnsteig – grundiert

Anschließend konnte mit der farblichen Gestaltung begonnen werden. Aufbauend auf einem hell-sandgelben Grundton wurden immer dunkler werdende Farbakzente mit hellgrauen und verschiedenen braunen Farbtönen lasierend aufeinander aufgetragen, bis der Vorbildeindruck getroffen wurde. Um die Struktur hervorzuheben, wurde mit Vallejo-Washes nachgearbeitet. Zum Abschluss wurde der von den Zügen verursachte Flugrost, vor allem an der Bahnsteigkante, mit dunklen Rostpigmenten aufgebracht.

Bahnsteig – coloriert

25. November 2021 – Bahnsteige für Grünberg

Beim nächsten Basteltreffen wollen wir uns u. a. dem Bau der Bahnsteige widmen. Auf Fotos aus den 1960er-Jahren ist zu erkennen, dass die Bahnsteige massive Kanten aus Naturstein hatten. In der Modellumsetzung ergeben sich die folgenden Abmessungen:

Der Körper des Bahnsteigs soll aus Balsaholz aufgebaut werden, das ein sehr geringes Gewicht bei guter Festigkeit aufweist und sehr leicht zu bearbeiten ist. Die Naturstein-Bahnsteigkante soll aus Polystyrolprofilen 3,5 x 2,5 mm entstehen, in die mit einer Reißnadel die Fugen der einzelnen Natursteine eingeritzt werden.

Der Bahnsteigbelag besteht im Bereich der Unterführungen aus Gehwegplatten, daneben aus einer Asphaltdecke oder lediglich gespampftem Kies oder Splitt.

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;-)

Provisorische Stellpulte in Aktion

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!

Neue Streckenmodule mit Straße

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:

27. Oktober 2021 – Loconet-Anbindung an den Rechner

Zur Steuerung des Bahnhofs Grünberg kommen ausschließlich Komponenten mit LocoNet-Interface zum Einsatz. Dies vereinfacht die Verkabelung und Entwicklung des Stellwerks doch deutlich, da einfach alle Teile direkt miteinander kommunizieren können.

Für die Entwicklung des Stellwerks ist es sehr hilfreich, wenn man nicht immer darauf angewiesen ist, dass alle Module des Bahnhofs zur Verfügung stehen. Schließlich können sie immer nur an einem Ort stehen, was bedeuten würde, dass auch immer nur eine Person daran arbeiten kann, wenn nicht gerade alle zu einem Basteltreffen zusammenkommen.

Wir haben uns deswegen mit Rocrail (https://wiki.rocrail.net/doku.php?id=german) ein Abbild des Bahnhofs und des Stellpults aufgebaut. Der Rechner wird dann mit einem Loconet-Interface mit den anderen Komponenten verbunden. So können für das Stellwerk eventuell nicht vorhandene Stellpulte oder ein fehlender Bahnhof simuliert werden.

Bahnhofssimulator mit Rocrail

Für die Anbindung des Loconet an den Rechner könnte eines der vielen LN-Buffer-Interfaces verwendet werden. Diese haben jedoch üblicherweise den Nachteil, dass sie nur exklusiv von einem einzigen Programm genutzt werden können. Wenn also Rocrail damit angebunden ist, ist es zum Beispiel nicht möglich, parallel dazu die Einstellungen der Decoder mit JMRI zu verändern. Hier bietet sich als Lösung ein Loc0net2Ethernet-Buffer an.

LoconetEther-Buffer

Dieser setzt die Pakete des Loconet in Ethernet-Pakete um, die in einem ganz normalen Computernetzwerk übertragen werden. Auf diese Pakete können dann mehrere Programme, die mit dem Datenformat umgehen können, zugreifen oder selbst Daten ins Loconet senden. Damit ist es möglich, mehrere Programme auf dem PC ans Loconet zu koppeln.

Die Hardware für den Buffer besteht aus drei Komponenten (im Bild unten von links nach rechts):

  • Einem Arduino, der die Umsetzung der Daten vom Loconet zum Ethernet und zurück vornimmt
  • Einem Ethernet-Shield, um den Arduino mit dem Ethernet zu verbinden
  • Einem Loconet-Shield, für die Anbindung ans Loconet
  • Ein paar zusätzlichen „stackable Headers“, um den nötigen Abstand über dem Ethernet-Shield zu bekommen
Komponenten für den LoconetEther-Buffer

Da bei diesem Aufbau die Schaltungen völlig ungeschützt sind, und auf einem üblichen Basteltisch alle möglichen metallischen Gegenstände rumliegen, die nur darauf warten, einen Kurzschluss zu machen, musste noch ein Gehäuse her.

Ein fertiges Gehäuse in passender Abmessung gab es keines, also war Selbstbau angesagt. Wenn schon ein 3D-Drucker im Haus vorhanden ist, bietet der sich natürlich dafür an, ein passendes Gehäuse aus Kunststoff damit zu drucken.

Praktischerweise gibt es da inzwischen eine überarbeitete Version des Ultimate Box Maker (https://www.thingiverse.com/thing:2938921), einem Script für die freie 3D-Modellierungssoftware OpenSCAD (https://openscad.org), mit dem durch Anpassen der Parameter maßgefertigte Gehäuse einschließlich Frontplatten erstellt werden können. Die generierten Dateien können dann mit einem 3D-Drucker ausgedruckt, ggf. koloriert und zusammengebaut werden. Das Ergebnis sieht dann so aus:

LoconetEther-Buffer im gedruckten Gehäuse