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Terry

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Geburtstag: 17. Dezember 1949 (68)

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Sonntag, 31. Juli 2016, 17:24

Digitalisierung und Aufrüstung meiner BR 94 von Kiss in Spur 0 Teil I und II

Werte Mitleser,
unvermindert vernarrt in Dampfrösser mit getaktetem Rauchausstoß habe ich mich entschlossen, anlässlich der Digitalisierung meiner gebraucht erstandenen BR 94 von Kiss das Extra auch dieser Lok zuteil werden zu lassen. So berichte ich im Folgenden über den Umbau der Lok, beginnend mit den Arbeiten am Gehäuse, also dem oberen Teil der Lok, mit Einheit Führerhaus und Kessel. Im zweiten Abschnitt folgt die Beschreibung der Umbauten am Fahrgestell.

Teil I: Arbeiten am Lokgehäuse
Einmal mehr habe ich erfahren dürfen, dass ein Neu- oder Umbau jedesmal eine neue Herausforderung darstellt, bei der - gleich einem Abenteuer - unvorhersehbare Probleme nur darauf lauern, einem das Leben schwer zu machen. Andrerseits können deren Beseitigung durchaus auch das eigentliche Salz in der Suppe sein. So war es auch bei dem hier vorgestellten Projekt. Benötigt werden neben Decoder mit dem passenden Soundfile noch der Raucherzeuger von ESU, Lautsprecherbox, Lichtbaustein und Taktgeber mit Hallsensor.

Mein Pflichtenhheft hatte folgende Zielvorgaben:
Entfernung der analogen Elektronikteile, mit Ausnahme der 1,5 Volt Birnchen, die wegen ihrer für mich unübertroffenen Farbtemperatur beibehalten werden sollten.
Einbau des Loksound L 4.0 und Lautsprecherbox.
Einbau des ESU Raucherzeugers mit externem Taktgeber/Hallsensor.
Zweistufiges Feuerbüchsenlicht mit hinter der Ofentüre durchschimmernden Basisfeuer und automatisch zugeschaltetem „Höllenfeuer“, sobald das Zufallsgeräusch Kohleschaufeln ertönt.
Alle elektrischen Verbindungen zwischen Oberteil und Fahrgestell sollen durch Micro-Steckverbinder leicht zu trennen sein, um die Lok jederzeit servicefreundlich warten zu können.

Ballastgewicht und Lautsprecher
Nach dem recht einfachen Öffnen der Lok durch Lösen der in der Bedienungsanleitung bezeichneten 14 Schrauben wurde der Kessel vom Fahrgestell getrennt, die Rauchkammertüre abgenommen und das mit zwei Schrauben befestigte Ballastgewicht von 300 Gramm aus dem Kessel herausgezogen. Da die Lautsprecherbox ihren Platz im Kessel finden sollte, ergab sich schon die erste Frage, ob und wie das Ballastgewicht weiter verwendet werden kann; denn gänzlich darauf verzichten wollte ich nicht, andrerseits war aber genau in diesem Bereich die Unterbringung der Lautsprecherbox vorgesehen. Das massive Gewicht aus Stahl(!) musste also um ein Drittel gekürzt werden, und so suchte ich kurzentschlossen meinen Haus-Schlosser auf, der mir diesen Arbeitsgang mit seiner Flex abnahm. Dabei war unbedingt zu beachten, dass Substanz von der „richtigen“ Seite abgeschnitten wurde, damit das am Gewicht befindliche Gewinde weiter verwendet werden konnte. Die jetzt mit 2K-Kleber zusammengeklebte Einheit Ballastgewicht/Lautsprecherbox hatte genau die gewünschte Dimension des ursprünglichen, um zu verschmerzende 100 Gramm verringerten Ballastgewichtes und konnte problemlos wieder eingeschraubt werden.






Raucherzeuger
Die nächste Hürde war die Befestigung des Raucherzeugers hinter der Rauchkammertüre. Nach oben zum Schlot hin ist die Führung durch das gekürzte Stück PVC-Schlauch, das dem Raucher beiliegt, bereits vorgegeben, die Öffnung musste nur auf dessen Außendurchmesser von 7 Millimetern aufgebohrt werden. Die Basis des Rauchers habe ich mit einer M 2,5 Messingschraube, die von unten durch das geschnittene Gewinde eines waagerecht eingeklebten Aluminiumstegs den Raucherzeuger nach oben drückt. So entsteht eine recht stabile Fixierung mit dem Vorteil, dass keine nennenswerte, für die Rauchentwicklung schädliche wärmeableitende Verbindung zwischen dem Corpus des Raucherzeugers und dem Kessel aus kühlendem Metall zustande kommt. Vor der endgültigen Verschraubung des Rauchers verlängerte ich noch die sechs Anschlusskabel, die ich unter der Ballastgewicht/Lautsprecher-Einheit durch den Kessel nach hinten geführt und dort mit dem männlichen Teil einer sechspoligen Microsteckverbindung versehen habe. Auch das Ende der Lautsprecherleitung wurde begleitend ebenfalls mit einem zweipoligen Microverbinder ausgestattet. Darauf zu achten, dass der vollisolierte weibliche Teil der Steckverbindungen nicht am Aufsatz, sondern am Fahrgestell montiert ist, hat den Sinn, dass für wartungsbedingte Probefahrten mit dem alleinigen Fahrgestell Kurzschlüsse mit dem Gleis durch herabhängende Kontaktstifte ausgeschlossen werden.













Lichtbaustein
Die letzte Aktion im oberen Teil der Lok besteht in der Unterbringung des Lichtbausteins im Kohlekasten für die Micro-Lämpchen. Der Lichtbaustein besteht aus seinem Herzstück, dem Festspannungsregler LM 317, der es ermöglicht Spannungen zwischen 1,2 und über 30 Volt herauszugeben und diese unabhängig von der Eingangsspannung oder der Last der angeschlossenen Verbraucher konstant zu halten. So werden Spannungsunterschiede an den empfindlichen Micro-Birnchen, die durch unterschiedliche Spannungen am Gleis, wie sie auf verschiedenen Anlagen immer vorhanden sind, verhindert. Denn die Ausgangsspannung der Aux-Ausgänge variiert deutlich mit der Spannung am Gleis. Die Höhe der Spannung, die in unserem Fall genau 1,5 Volt beträgt, wird durch zwei auf der Platine befindliche Widerstände festgelegt. Durch die Differenz zwischen der vom Decoder zugeführten Eingangsspannung von ca. 16 Volt und der auf 1,5 Volt heruntergeregelten Spannung entsteht Wärme. Obwohl nicht zwingend erforderlich, habe ich den Regler von der Fertig-Platine entfernt und mit einem passend zugeschnittenen Kühlkörper separat neben die kleine Steuerplatine in den Kohlekasten gesetzt. Die Verbindung zum Decoder geschieht auch hier mittels sechspoligem Steckverbinder, drei für den Lichtbaustein und drei für die Anschlüsse der Signalleuchten (FL und RL) und des Kabinenlichtes (beliebiger aux). Der gemeinsame Rückleiters (U+) für die Lampen wird direkt mit dem bereits an der Steckverbindung befindlichen U+ für den Lichtbaustein verbunden.

Gruss, Michael

Dieser Beitrag wurde bereits 1 mal editiert, zuletzt von »Terry« (31. Juli 2016, 17:38)

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Terry

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Sonntag, 31. Juli 2016, 17:28

Teil II: Arbeiten am Fahrgestell

Decoder-Adapterplatine
Der heikelste Teil des gesamten Umbaus war die genaue Platzierung des Decoders Loksound L, bzw. seiner zugehörigen Adapterplatine. Hier muss wirklich im Zehntelmillimeter-Bereich gerechnet werden. An den Querseiten der Platine muss jeweils ein Millimeter abgetragen werden, und zwar ohne Rücksicht auf dort befindliche Lötpads. Diese werden teilweise mittig durchtrennt, was auf die Funktion aber keinen negativen Einfluss hat, da sowieso nur die Lötpads an den Längsseiten Verwendung finden. Befestigt habe ich die Platine auf einer Distanzrolle aus dem Elektronikhandel, rechts mit einer M2 Schraube und Mutter, wozu eines von insgesamt zwei Löchern bei diesem Umbau gebohrt werden muss. Auf der linken Seite habe ich die Distanzrolle nur aufgeklebt und die Platine auf dieser Stütze mit ganz wenig beidseitigem Klebeband fixiert.





Taktgeber und Hallsensor
Der Taktgeber kommt auf die zweite Treibachse, die aber zunächst durch „Abbeißen“ mit einem Seitenschneider von ihrer Kunststoffumhüllung befreit werden muss. Das tut zwar mental ein bisschen weh, ist aber unumgänglich, leichter zu handhaben als zunächst vermutet und ohne jegliche Folgen für das Fahrverhalten. Da die Lagersteine unverrückbar auf das Chassis aufgeschoben sind, besteht auch nicht die Gefahr, dass sie sich sich lösen und zur Mitte abdriften könnten. Der Geber besteht aus zwei Halbschalen, die auf Achsmitte miteinander verschraubt werden. Der Hallsensor wird auf die beiliegende kleine Lochplatine gelötet, gemäß dem Foto mit einer 1,6 mm Schraube befestigt (Bohrung mit Gewindeschnitt) und über drei Anschlusslitzen direkt mit der Decoderplatine verbunden. Der Sensor wird an seinen Anschlussbeinchen so zurecht gebogen, dass die abtastende Fläche einigermaßen nah an die vier Neodym-Magneten des Taktgebers herankommt, was aber unkritisch ist.




Feuerbüchse
Die beiden Leuchtdioden für das Feuerbüchsenlicht wurden an eine selbstgeschnittene Lochplatine aufgelötet und gemäß Foto aufgeklebt. Bei allen Installationsvorgängen ist peinlich darauf zu achten, dass an keiner Stelle auch nicht die geringste elektrische Verbindung zum Gehäuse entsteht. Das Lokgehäuse muss zwingend potenzialfrei sein, sonst gibt es ein böses Erwachen mit der Gefahr des Decodertodes, wobei die Berührung einer eng anliegenden Bremsbacke mit einem Rad bereits ausreichen würde. Die beiden rot und orange eingefärbten 3 mm-LED’s stammen von Respotec, sie sind ohne Vorwiderstand mit 4 - 19 Volt zu betreiben und senden ein recht helles Licht aus, was natürlich über CV’s bzw. mit dem Programmer nach Geschmack gedimmt werden kann.




Powermodul
Absolut ausreichend für die Lok ist das „kleine“ Powermodul von ESU, das den Vorteil bietet, direkt unter die Grundplatte, auf der die Adapterplatine liegt, Platz zu finden. Mit etwas Doppelklebeband befestigt bleibt er nach Endmontage des abdeckenden Kesselpaares unsichtbar. Gleiches gilt für die unter dem Chassis verlaufenden zuführenden Litzen.








Verdrahtung der Adapterplatine
In der Anleitung des Decoders sind die Lötpads für alle Anschlüsse genau definiert. Für den Loksound L gilt ja, dass der Rauchgenerator direkt, also unter Umgehung der mitgelieferten Zusatzelektronik, angeschlossen werden kann, was die Installation enorm erleichtert. Am Speaker-Anschluss bietet die Platine die Pole plus und minus an, was sich trotz fehlender Markierung am Lautsprecher leicht ermitteln lässt: Aus jugendlichen „Beat-Band-Zeiten“, wo wir unsere Musik aus selbstgebastelten Boxen erklingen ließen, war mir der Test für die richtige Polarisierung von Lautsprechern noch in Erinnerung: Schließt man eine 1,5 Volt Batterie an einen Lautsprecher an, kommt die Membran entweder ein Stück heraus, oder sie zieht sich nach innen. Nur im ersten Fall ist die Polung korrekt, was genauso für den Anschluss der Lautsprecherbox an den Decoder gilt. Ob allerdings bei einem Modelllautsprecher die richtige Polung nur von theoretischem Wert ist, oder tatsächlich einen akustischen Unterschied macht, vermag ich nicht zu beurteilen.

Die Verbindungskabel vom Decoder zu Raucherzeuger und Lautsprecher enden an den Steckverbindern, die ich direkt am Motor (weg vom Zahnriemen) mit Klebeband befestigt habe, diejenige zum Lichtbaustein im Kohlekasten hängt frei herum und wird beim finalen Zusammenfügen der beiden Lokteile dorthin bugsiert. Auch hier gilt die schon oben geforderte Sorgfaltspflicht bezüglich absolut sicher isolierter Verbindungen zwecks Kurzschlussvermeidung.

Probefahrt
Mit leicht erhöhter Herzfrequenz wurde die Lok zunächst aufs Programmiergleis gestellt und die CV 1 ausgelesen. Doch schnell bilden sich Schweißperlen auf meiner Stirn, denn der Programmer meldet „kein Decoder erkannt“. Erst mit dem zweiten Blick entdecke ich, dass der Decoder nicht auf der Platine steckt, sondern noch friedlich auf dem Arbeitstisch verweilt. Nach Korrektur dieses kleinen Fauxpas gab es dann grünes Licht für die erste Probefahrt, die fehlerfrei verlief. Feineinstellungen mit dem ESU-Programmer und Decoder-Mapping sind die letzen Arbeitsgänge, bevor die Lok für ihren täglichen Einsatz dem Bw endgültig übergeben werden kann.

Anmerkung zum ESU Programmer
Bei meiner BR 94 hatte ich das Glück, ein recht ordentliches Soundfile als Basis für die Lok vom Händler des Decoders erhalten zu haben. Wer sich mit den Loksound-Decodern von ESU auskennt, weiss, dass es mit dem Programmer sehr komfortabel möglich ist, die grundlegenden Einstellungen vorzunehmen und z.B. Funktionstasten zu mappen. Diese Dinge sind unter der Rubrik Decoderfile hinterlegt. Der nicht weniger wichtige Teil eines Projektes ist aber auch das Soundfile. Hier besteht eine Einbahnstrasse, weil Soundfiles zwar auf den Decoder übertragen, aber nicht - wie Decoderfiles - ausgelesen werden können. Um einen Soundfile bearbeiten zu können, muss man also in Form einer *.esux - Datei in dessen „Besitz“ sein. Als Quelle bedient man sich gewöhnlich der ESU-Homepage, wobei man aber wissen sollte, dass die Soundfiles von gekauften Loks durchaus von denen der Homepage variieren können, weil sie oftmals im Auftrag der Hersteller speziell von ESU hergestellt werden und dem freien Handel nicht zur Verfügung stehen. Das Gleiche gilt übrigens auch für Basisplatinen von Decodern, ja sogar für Decoder selbst ("abgespeckt", auf das Notwendige reduziert), die ebenfalls im Handel nicht käuflich zu erwerben sind. Um Soundkomponenten zu verändern, aber auch Feineinstellungen der Raucheigenschaften vorzunehmen, oder z.B. das Feuerbüchsenlicht mit einem Zufallsgeräusch zu koppeln, braucht es schon eine gewisse Einarbeitung und Beschäftigung mit der Materie.

Abschliessend noch ein kurzes Video mit der qualmenden 94er:

https://www.youtube.com/watch?v=-QrQzVswQJ8
Gruss, Michael
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Unholz

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Sonntag, 31. Juli 2016, 18:17

Doch schnell bilden sich Schweißperlen auf meiner Stirn, denn der Programmer meldet „kein Decoder erkannt“. Erst mit dem zweiten Blick entdecke ich, dass der Decoder nicht auf der Platine steckt, sondern noch friedlich auf dem Arbeitstisch verweilt.


Null Schadenfreude meinerseits, aber doch ein leichtes Schmunzeln darüber, dass so etwas selbst einem langjährigen Könner passiert... ;)

(Mein persönliches Fiasko gleicher Art: Ae 4/7 - dead on arrival :-( )

Danke für den aufschlussreichen Bericht. :thumbsup: Als völliger Spur-0-Laie bin ich beeindruckt, dass hier Arbeiten im Zehntelmillimeterbereich erforderlich sind, hätte ich mir doch eher gedacht "je grösser die Spur, desto mehr Spielraum gibt's". ;)
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Terry

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Sonntag, 31. Juli 2016, 19:04

hätte ich mir doch eher gedacht "je grösser die Spur, desto mehr Spielraum gibt's".

Absolut gesehen hast Du natürlich recht Stefan, je grösser das Werkstück, desto mehr Platz steht zur Verfügung. Allerdings relativiert sich diese Erkenntnis durch die ebenfalls grösser dimensionierten zu verarbeitenden Komponenten. Ein klitzekleiner Minidecoder wäre von seiner Leistung bei dieser Lok z.B. restlos unterdimensioniert und würde mit dem Einschalten der Heizung des Rauchgenerators sofort dicht machen :D
Gruss, Michael
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