Lokomotiven digitalisieren - die digitale Modelleisenbahn - Teil: 4
     


Das Digitalisieren von Lokmodellen
- Teil: 4 -



Inhaltsverzeichnis

Der Einbau eines Märklin Decoders in eine Märklin Lok

Hinweise und Tipps

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Der Einbau eines Märklin Decoders in eine Märklin Lok
Anhand des Märklin Umbausatzes Nr. 60760 wollen wir uns den Umbau einer analogen Lok zur digitalen Lok im Dreileitersystem von Märklin ansehen.
Im September 2005 startete Märklin eine erste Aktion um analoge Märklin-Eisenbahner den Einstieg auf das digitale System zu erleichtern. Für „alte“ Märklin Modelleisenbahner war es bisher schwer sich der Vorstellung hinzugeben, künftig ihre Loks digital fahren zu lassen. Der Grund lag in vielen Fällen darin, dass sie ihre alten analogen Loks weiter auf der Modellbahnanlage fahren lassen wollten. Märklin hat durch die Einführung von sog. Umbausätzen im Jahre 2005 diesem Personenkreis die Möglichkeit eröffnet, relativ einfach, eine analoge Märklin-Loks auf einen digitalen Betrieb umzurüsten.
Bei den Märklin Umbausätzen ist sehr darauf zu achten welchen Motor die Lok beinhaltet. Das Umbauset 60760 ist mit einem geregeltem Digital-Decoder und einem sog. Hochleistungsmotor (= 5 Sterne Anker, Motorschild und Permamagnet). Dieser Umbausatz eignet sich für die meisten Märklin Motoren mit Trommelkollektor Motor.
Der Decoder selbst ist ein reinrassiger Motorola-Decoder mit:
    - 80 programmierbaren Adressen
    - automatischer Umschaltung der Betriebsart
    - Regelung und digital schaltbarem Anschluss für fahrtrichtungsabhängige Beleuchtung.
    - Anfahr- und Bremsverzögerung
    - Control Unit, Mobil-Station und Central-Station schaltbar. Er kann auch mit anderen Digitalstationen geschaltet werden, wenn diese das Motorolaprotokoll verstehen.
Die Elektronik dieser Umbausätze ist speziell auf die Eigenschaften des in diesem Set enthaltenen Motors abgestimmt. Bei Verwendung eines anderen Motors kann es zu einer Beeinträchtigung der Leistungsfähigkeit kommen.
Der Inhalt des Sets sieht so aus:

Umbausatz 60760
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Die technischen Daten des Decoder lauten:
    • max. Belastbarkeit am Motorausgang 800 mA
    • max. Belastbarkeit am Funktionsausgang 150 mA Max.
    Gesamt-Belastbarkeit (kurzzeitig): 1100 mA
    • max 2 Glühlampen pro Funktionsausgang
Eine Lok, die sich für die Digitalisierung mit diesem Decoder eignet ist die B89.

Die Vorbereitung zum Einbau
    • Prüfen, ob die Lok mechanisch in Ordnung ist
    • Prüfen, ob das Set zur Lok und zum Motor-Typ passt
1. Einbauschritt
Öffnen des Gehäuses. Dies geschieht indem man die Schrauben am Dampfdom öffnen. Da wird das Oberteil vorsichtig vom Unterteil - nach oben - abgezogen. Keine Gewalt anwenden, da sonst eventuell Beschädigungen an der Lok entstehen.

Umbausatz 60760
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2. Einbauschritt
Die Loks steht nun "nackt" da. Nun müssen alle Kabel entlötet werden. Dann vom Motorschild die zwei Schrauben entfernen. Danach kann das Motorschild einschließlich Feldspule entfernt werden. Vorsichtig beim Entfernen des Motorschildes vorgehen, da mit der Entfernung auch der Kohlescheifer und die Kupferbürste aus ihren Behältern herausfallen. Die werden später wieder benötigt, wenn sie nicht schon so verbraucht sind, dass sie ausgetauscht werden müssen. Als nächstes muss der Anker (3-Sterne) vorsichtig aus der Wellenhalterung gezogen werden. Als letzes bleibt dann nur noch der Fahrtrichtungschalter übrig. Dieser ist mit einer Schraube am Rahmen befestigt. Nach Lösen der Schraube kann er mit allen Teilen entnommen werden. Sämtliche Kondensatoren entfernen. Der Motor darf auch über Entstörelemente keine Verbindung zur Masse (Chassis) haben. Damit ist die Lok nun "ausgeweidet".

Umbausatz 60760
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3. Einbauschritt
Nun die Lok gründlich reinigen einschließlich Getrieberäder, Schubgestänge etc. dazu nimmt man am besten Reinigungsbenzin. Danach Getrieberäder mit Silikon einsprühen. Ungefähr 1 Stunde dann stehen lassen, damit das Silikon antrocknen kann. Danach Getriebe prüfen und defekte Getrieberäder (die man meistens erst nach der Reinigung entdeckt) ersetzen. Getriebe und Gestänge müssen nach der Reinigung leichtgäng sein.

Umbausatz 60760
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4. Einbauschritt
Die Hauptbestandteile des Sets sind der 5-polige Anker, der Permamagnet und das Motorschild des Hochleistungsantriebes. Der beiliegende Decoder ist in einer schützenden Folie verpackt, die auch bei wenig Platz eine Unterbringung in der Lok ohne die Gefahr eines Kurzschlusses ermöglicht. Nun den neuen Feldmagnet, den neuen 5 Sterne Anker und das neue Motorschild montieren. Hier ist anzumerken, dass Umbausätze nicht ohne Anleitung gekauft werden sollten. Wer im Internet gebrauchte Umbausätze ohne Anleitung kauft, der baut seine Lok im Nebel um. Also Anleitung ist wichtig, insbesondere um keine Verkabelungsfehler zu begehen. Nun die Verkabelung nach Anleitung durchführen. Dabei sollte die Märklin Farbenlehre beachtet werden (siehe nachfolgende Ausführungen).
• Das rote und braune Versorgungskabel an die Gleisstromabnehmer anschließen.
• Die Stirnbeleuchtung (grau vorne, gelb hinten) anschließen.
• Den Rückleiter (orange) nur anschließen, wenn die Beleuchtung nicht elektrisch mit den Chassis verbunden ist. Begründung: Die frühen Märklin Loks haben meist Glühbirnen mit Schraub- oder Bajonettsockel. Bei diesen Glühlampen wird die Gehäusemasse automatisch als Rückleiter für die als Funktion schaltbare Beleuchtung verwendet. Der orange Rückleiter für die Beleuchtung darf deshalb in diesem Fall nicht für die Beleuchtung verwendet werden. Daraus resultiert jedoch je nach Rahmenbedingungen ein leichtes "Flackern" der Zugbeleuchtung.
• Um dies Flackern zu verhindern beinhaltet das Set zwei isolierte Lampenhalter und 2 Steckglühbirnen. Diese können zum Beispiel in die Schraubfassung von oben eingesetzt werden, wobei die beiden Anschluss-Leitungen durch den Befestigungsniet am Boden der Schraubfassung geführt werden. In diesem Fall kann somit der orange Rückleiter verwendet werden und das Flackern der Beleuchtung ist unterbunden.
• Die Motorleitungen (grün und blau) anschließen.
• Die Drosseln an den Motoranschlüssen anschließen.
• Die Lok-Fahrtrichtung mit der Richtung der Stirnbeleuchtung abstimmen (grünes und blaues Kabel eventuell vertauschen).
• Das orange Kabel nie mit dem braunen Kabel verbinden.

4-Schritt - Umbausatz 60760     4-Schritt - Umbausatz 60760
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5. Einbauschritt
Als 5. Einbauabschnitt bezeichnen wir nun die Probefahrt der Lok. Bevor das Gehäuse aufgesetzt wird, sollte eine Probefahrt durchgeführt werden, um die Funktionen des Decoders zu testen. Zuerst aber alle Leitungen noch auf Massekontakt überprüfen (mit Multimeter oder Durchgangsprüfer). Wenn die Lok nach dem Einschalten des Programmiergleises über die Zentralstation nicht anläuft. Sofort den Strom abstellen und nochmals alle Verdrahtungen in Hinblick auf Richtigkeit und korrekten Anschluss überprüfen. Läuft alles korrekt, dann kann das Gehäuseoberteil aufgesetzt werden und die Digitalisierung ist abgeschlossen.

Hinweise
Wir wollen hier abschließend nur noch darstellen, welche Märklin Loks mit diesem Umbausatz digitalisiert werden können.
Lok-Nr. Bezeichnung
3004BR80
3007BR06
3009, 3027, 3047,3108BR44
3011E44
301210000 der SNCF
30131100 der NS
3014Re 4/4 der SBB
3021, 3081, 3184, 3921V200
3022, 3052, 3159, 3300, 3322E94
3023, 3024E18
3041 *)1043 der ÖBB
3043 *)RC der SJ
3045N der DSB
3046150X der SNCF
3050, 3355Ae 6/6 der SBB
3051, 3055, 3161, 31681200 der NS
3053, 3054E03, BR103
3063, 3066, 3067, 30681600 der CFL bzw 204 der SNCB
3072, 3147V100
3073Warship Class der BR
3074 *), 3075 *)BR216
3096, 3112, 3113BR96
*) zusätzliche Arbeiten erforderlich
Weitere Umbausätze von Märklin Je nach Motortyp der Lok werden weitere Umbausätze angeboten (Liste ist nicht vollständig)
Umbausatz - Nr. Beschreibung
60901für Trommelkollektor-Motor
60902für Nachrüstset für Loks die bisher 6090 enthielten
60903für Scheibenkollektor-Motor
60904für Scheibenkollektor-Motor
60905für Spezialmotoren
66032geht mit allen Standardmotoren (Motor mit 3 Kabeln)

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Hinweise und Tipps
Grundsätzliches
Bei H0-Loks kann durch einen falsch herum eingesteckten Decoder in die Schnittstelle - wenn es überhaupt geht - in der Regel nichts kaputt gehen. Die Lok fährt zwar, aber das Licht geht nicht. Stecker umdrehen, das war's.

Die Motoren werden von den Decodern mit gepulstem Gleichstrom versorgt. Es sind je nach Motor unterschiedliche Frequenzen nötig, um einen möglichst schonenden, leisen und gleichmäßigen Lauf zu erreichen. Frequenzen ab etwa 16kHz führen zu einem leisen Lauf, den man nicht mehr hören kann.
Glockenankermotoren (Faulhaber) müssen unbedingt mit hoher Ansteuerfrequenz betrieben werden, sonst nehmen sie Schaden.
Beim Einsatz von LED ist folgendes zu beachten: Der Vorwiderstand wird nach dem ohmschen Gesetz berechnet. U = R * I. Der Widerstand ist somit R = U / I. Beispiel ein 5V Lämpchen mit 25 mA Stromverbrauch soll mit 16 Volt betrieben werden. Im Widerstand muss daher 11 Volt abarbeiten. R = 11 / 0.025 = 440 Ohm. Man wird also einen 470 Ohm Standardwiderstand wählen. LEDs benötigen etwa 5-10 mA.
    rote LED: 1,5 Volt
    gelbe und grüne LED: 2 Volt
    weiße LED: 3 Volt
Für eine rote LED benötigt man daher 14,5/0.005 =2,9 KOhm . Man sollte hier einen 2,7 KOhm oder 3,1 KOhm Widerstand verwenden.

Der Märklin-Motor:
Bei Märklin Motoren muss - bei den oft eingebauten Märklin Allstrom-Motoren - an der Statorwicklung (der Feldspule) des Motors der Mittel-Abgriff - das ist der schwarze Draht - durchgeschnitten werden. Beide Spulenhälften sind dort miteinander verlötet und die Lötstelle muss geschlossen bleiben. Ein Schrumpfschlauch vermeidet Kurzschlüsse.

Verdrahtung bei Märklin-Modellen
    - rotes Kabel an Schleifer
    - braunes Kabel an Masse
    - 2x weißes Kabel an die Statorspule (erst provisorisch anlöten!)
    - blaues und grünes Kabel an den Motor
    - graues Kabel ans vordere Licht
    - gelbes Kabel ans hintere Licht.
Lok aufs Gleis, Adresse 01 - wenn die Laufrichtung nicht stimmt, die weißen Drähte vertauschen und endgültig anlöten!
Falls zwei Funktionsausgänge für Telexkupplung, Zugbeleuchtung etc. vorhanden, können diese auch noch angeschlossen werden.
Die Feldspule muss nicht mit ausgetauscht werden (gegen einen Dauermagneten), denn die Decoder arbeiten mit Gleichstrom - bei den Märklin Allstrom-Motoren kein Problem. Nach dem Umbau bekommt die Statorspule vom Decoder reinen Gleichstrom, stellt also einen Elektro-Magneten dar mit gleichen Eigenschaften wie ein Dauermagnet.
Wenn ein Delta-Decoder ausgebaut wird, um einen neueren Decoder einzubauen, sind die Drähte am alten Decoder nicht abzulöten, sondern lässt sie ca 3 mm lang stehen. So können die Farben der Kabel noch erkannt werden.
Ein funktionsfähiger Delta-Decoder taugt durchaus noch für ein "zweites Leben" in Funktionsmodellen (wie z.B. einen Kran etc.). Wenn die Anschlussfarben später nicht mehr erkannt werden, ist dieser Decoder "verloren".

Ergänzende Hinweise zum Einbau von Selectrix-Decodern (Minitrix)
Beim Einbau vom Selectrix-Decodern sind grundsätzlich die gleichen Dinge zu beachten, wie beim Einbau von NMRA-kompatiblen Decodern. Es wird jedoch bei Selectrix-Decoder kein Plus-Anschluss (blaues Kabel bei NMRA-Decodern) herausgeführt. Stattdessen werden die Lampen und die Zusatzfunktion mit dem zweiten Ende mit einer Gleisseite verbunden. Damit entfällt die Isolation dieser Verbraucher gegen den Rahmen. Die Helligkeit der Lampen ist jedoch deutlich reduziert. Insbesondere bei Fahrzeugen mit langen und/oder verwinkelten Lichtleitern ist daher u.U. eine Verbesserung der Beleuchtung notwendig. Bei Fahrzeugen der Firma Trix sind die Lampen jedoch für eine optimale Helligkeit bei halber Spannung ausgelegt und damit auch an die Decoder angepasst.
Ein Blick auf den Decoder 66832 bzw. 66833 lässt jedoch vermuten, dass die beiden freien Anschlussflächen mit Plus und Minus verbunden sind. Damit ergäbe sich die Möglichkeit die Verbraucher wie bei NMRA-Decodern anzuschließen.
Der Motor muss immer vollständig isoliert werden. Eine Verbindung zwischen einem Motoranschluss und einem Gleisanschluss (Stromabnehmer und u.U. der Rahmen) führt zur Zerstörung des Decoders.
Bei Selectrix-Decoder können vier Parameter eingestellt werden:

- Maximalgeschwindigkeit (7 Stufen)
- das Beschleunigungs- und Bremsverhalten (ebenfalls 7 Stufen)
- die Frequenz der Pulsweitenmodulation (PWM) in 4 Stufen
- das Verhalten in Signalabschnitten (2 Möglichkeiten).

Beim Verhalten in Signalabschnitten wird unterschieden, ob bis zur Fahrstufe 3 oder bis zum Stillstand abgebremst wird. Eine Maximalgeschwindigkeit von '0' schaltet den Decoder auf den Betrieb mit Gleichstrom um. Ein Betrieb mit Selectrix ist dann nicht möglich. Die Anpassung der PWM-Frequenz erfolg nach Gehör, wobei mögliche Resonanzen vermieden werden. Diese im Vergleich zu NMRA-Decoder geringen Einstellmöglichkeiten sind nicht unbedingt ein Nachteil, da die Decoder dank der fest vorgegebenen Geschwindigkeitskennlinie und der Regelung auch ohne umfangreiches Programmieren im Betrieb gute Fahreigenschaften zeigen. Die Einstellung der untersten Fahrstufe erübrigt sich, da die Regelung ein Anfahren bei der untersten Fahrstufe sicherstellt. Eine Anpassung an unterschiedliche Adress- und Fahrstufenmodi ist wegen der einheitlichen Betriebsart nicht erforderlich. Besondere Lichterspiele bleiben allerdings speziellen Funktionsdecodern vorbehalten.

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Liebe Modellbahnfreunde,
wir hoffen, dass wir euch mit diesen Ausführungen animieren konnten, es selbst auch einmal mit den Umbau von analogen zu digitalen Loks zu versuchen. Der Umbau bei einschlägigen Fachgeschäften ist in der Regel sehr teuer. Auch kann man hier nur bedingt Einfluss auf die Auswahl der Decoder nehmen. Wir haben leider auch feststellen müssen, dass die Bereitschaft eine alte Lok umzurüsten in Fachgeschäften nicht groß ist. Da will man verkaufen oder nur Teile einsetzen, aber sich nicht mit der Digital-Technik auseinandersetzen. Deshalb versucht es selbst einmal, es ist nicht allzu schwer.
Unsere Ausführungen haben wir teilweise durch eigene Erfahrungen, teilweise auch durch verschiedene Aufsätze von anderen Modellbahnern in der vorliegenden Form machen können.

Unser Dank gilt vor allem auch Herrn Ismael Sailer auf dessen Homepage
http://www.1zu160.net
ich viele seiner Erfahrungen mit dem Einbau von Digitaldecodern bei meinen eigenen Einbauten verwerten konnte.
Auch die Ausführungen der Fa. Uhlenbrock zu ihren Lokdecodern haben uns viel geholfen.
Es würde uns viel Freude bereiten, wenn euch die o.g. Ausführungen zu Fragen bzw. zum Diskutieren bewegen würden.
Wenn ihr dazu Lust habt schreibt doch einfach eure Fragen und eure Tricks und Tipps beim Einbau von Digitaldecodern in das Cafeteria-Forum.

Viel Spass an eurem Hobby wünscht euch
hpw-modellbahn




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