Chronik 2023

Vorwort

An dieser Stelle noch einmal:
sich mit der Technik, der Konstruktion und der Funktionsfähigkeit von Modellen zu befassen, ist für den Autor ein Schwerpunkt innerhalb des breit gefächerten Modellbahn-Hobbies.
Wenn auch Kritisches genannt wird, geht es mir keinesfalls darum, Freunden solcher Modelle ihre Freude daran zu verleiden, zumal, wenn solche Gesichtspunkte für sie oft auch vollkommen bedeutungslos sind.
Neben der Doku zu persönlichen Zwecken, zeige ich aber auch ganz bewusst auf, was Hersteller ohne jeden Zusatzaufwand besser machen könnten, wenn man zuvor auf solche Punkte geachtet hätte.
Ausserdem versuche ich - und interessierte Mitleser ebenso - zusammenzutragen, welche Lösungen und Alternativen in vielen Punkten auch noch nachträglich möglich sind.

Und es gibt übrigens keinen Zwang zum Weiterlesen ;-)

Übersicht
1. Umbau der km1 18 201 auf esu Loksound XL 5
2. Die E 71 von spur1.at
3. Wiederaufnahme Projekt "Zahnstangenstrecke"

1. Umbau der km1 18 201 auf esu Loksound XL 5

Neben den Regelproblemen beim Motor zeigt dieser km1 Decoder der 18 201 (DCM 5) den Nachteil permanenter Resets (alle CV Anpassungen gehen verloren) und des oft unsauberen Reagierens auf die Datenformate DCC und Motorola bei bestimmten Zentralen. Zum Nachlesen hier (Pos. 11). Mehrere Kollegen berichteten weiterhin, dass es auch 6 Monate nach Bekanntwerden noch immer keine Lösung von km1 gibt. Hinzu kommt noch, dass km1 auch auf mehrere Nachfragen hin, die Anschlussbelegungen der Lok-Tenderkupplung und von den Lok-Bus-Anschlüssen nicht offenlegt. Weitere Erschwernis ist der seit Jahren angekündigte, aber immer noch nicht lieferbare Programmer. Also fiel meine Entscheidung "alles muss raus" ... :-)))

Ausgangspunkt sind die Anschlüsse der Lokbus-Platine im Stehkessel

1. Bus zum Decoder im Tender
2. Servo Telexkupplung
3. Servo Umsteuerung
4. TrkR rt
5. Bus in den Langkessel (RG usw.)
6. LS (ein Kabel führt bis zum Schalter in der Rauchkammer)
7. TrkL sw (Kabel verdeckt)
8. Schlusslichter 2x minus !!! (LED hängen mit + an zwei R von LV unten)
9. Führerhaus (R in Zuleitung)
10. Brenner/Feuerbüchse (R in Zuleitung)
11. frei
12. Trw.Bel. R (R on board)
13. Trw.Bel. L (R on board)
14. Trw.Bel. Mitte unten (R on board)
15. Hall +5V / Imp (-)
16. Hall -
17. Motor
Alle LED werden mit +5 Volt versorgt.

 Das Buskabel (5) vom Stehkessel zum RG

sw TrkL
rt TrkR
bl + 5V
ge unbekannt
gn unbekannt
frei GND (das weisse Kabel von 5 ist ab Werk nicht angeschlossen)
gr LV, onboard 3x 1k5 für LED (Kabel rechts unten abgehend)

An der Buchse (5) links oben gehen die Lautsprecherkabel ab (6 im Bild oben.)
Bei der einzelnen Buchse (im Bild oben oben dran links neben der 8 zu sehen) wurde ab Werk das schwarze Kabel wurde mit grün weiterführt.

Der 3-fach Rauchgenerator von km1


Zum RG DSM 4 gibt es keine Infos zu den Anschlüssen und zur Ansteuerung. Die drausgesetzte Steuerplatine "DSM-4 Rauchsteuerung" ist zwar auf der Homepage von km1 gelistet und dort mit "Ansteuerung über KM1 LoK-Bus, S.U.S.I. (über HD-KM16) oder bisherigem Aux1 Protokoll möglich" beschrieben, aber eine Bedienungsanleitung gibt nicht dazu. Hinzu kommt, dass der 3-fach RG beim Einschalten bis zu 1,7 A zusätzlich zieht.
Aus Gründen der Nachhaltigkeit wird daher auf den km1 RG verzichtet und durch esu 54677 ersetzt. Dann wird zwar die Pfeiffe nicht mehr versorgt, was aber verschmerzt wird, da der Dampfaustritt eh nur minimal war und bei geringem Füllstand die Pfeife permanent im Auspufftakt "gesabbelt" hat.



Das Kesselgewicht bringt stolze 1160 gr auf die Waage.



Durch die Neuanodnung der Widerstände müssen nur noch 3 Adern nach hinten geführt werden.



Die LED im Tender wurden auch mit 5 Volt versorgt und hatten den R auf der Decoder Basisplatine.



Die neuen Vorwiderstände (1k6) kamen auf eine kleine Zusatzplatine im Tenderaufbau, damit nur noch 3 Adern nach unten zum Decoder geführt werden müssen.

 
Eine kleine Verteilerplatine für: Mot +/- , TrkR, TrkL, ImpG, Servo, Trw.Bel unten. Hier wurde noch ein Brückengleichrichter ergänzt (s.u.), um wegen der dünnen Kabel ab Werk die Stromversorgung des Rauchgenerators zu stabiliseren.




Eine weitere Verteilerplatine mit allen anderen Anschlüssen (LEDs, RG usw.) kam oben in den Stehkessel. Die Verbindung zum Lokchassis besteht aus 3 Adern (GND, +5V und Trw.Bel.). Wegen der dünnen Kabel an der Kupplungskulisse, wurden nachträglich noch +UB und GND mit zusätzlichen Kabeln hochgeführt (s.u.). Die Kabel der Lok-Tenderkupplung (20 Adern) wurden komplett neu verdrahtet,



Für den Esu LS XL 5 wurde ebenfalls eine Aufnahmeplatine "gestrickt".



Mit eingestecktem esu Decoder.

Hier die neu verdrahtete Lok zum Test auf dem Rollenprüfstand

Beachtlich:
1. die von der Kupplung ausgehenden Kabel (siehe Pfeil) sind sehr dünn (wesentlich geringerer Durchmesser wie im Tender)
2. Bei Zuschaltung des Rauchgenerators fing der Sound an zu stottern. Deshalb wurde ein zusätzlicher Brückengleichrichter (s. Kreis) mit 2 A an TrkR und TrkL angelötet und die Kabel zum RG (rt und sw) geführt
3. Auch jetzt zeigte die Lok bei Vmax gelegentlich noch Aussetzer. Ursache ist der schlechte Durchgang bei der Stromaufnahme durch die Kugellager. Und das, obwohl Lok + Tender mit 2x 4 Rädern "auf dem Strom" stehen. Zur Abhilfe wurde der zu den Rädern führende Stecker abgezogen und die Testkabel dort eingesteckt.


Der esu Rucherzeuger "Dual" (54677) ist keine Empfehlung.
Es war ja zu erwarten, dass ich als "bekennender Nichtraucher" so meine Problemchen bekommen würde. Schließlich auch mangelnde Erfahrung!
Aber dennoch bleibt festzuhalten:
1. die Ansteuerung über die Soundcontainer ist äusserst komplex. Auch erfahrene "Raucher"-Kollegen konnten in den ausgetauschten esux Dateien keine Fehler feststellen und berichteten unabhängig.von Fehlern in der esu Anleitung
2. Im esu Forum fand ich eine ähnliche Anfrage, die aber (verständlicherweise) unbeantwortet blieb.
3. Dank an Kollege Jost W. der mir sein 01.10 Projekt gab, von dem ich die "Fahrt-Container" übernahm und dann alle anderen Sounds anpasste/austauschte.
4. Beim reinen Fahrt-Dampf kommt auch immer sehr viel aus dem Zylinderausgang mit raus, weil intern die Luftkanäle nicht sauber getrennt sind.
5. Mit aktivem Zylinderdampf sinkt der Ausstoß aus dem Schlot
6. Geringer Tankinhalt
7. Schlechte Montagemöglichkeiten, kein Montagematerial (nur ein massiver Plastikschlauch), keine Maßangaben in der Anleitung.

Ok, also ein Notbehelf, vom Regen in die Traufe ... :-(
Aber als Nichtraucher auch zu verschmerzen ... :-)
Und die Funktionsfähigkeit an sich wurde ja erreicht.

Zunächst erhielt das Testboard Anschlüsse für den RG, um die zahlreichen Programmier-Experimente und Testrauchereien ausserhalb der Lok durchführen zu können.


Um den Gummistutzen von km1 verwenden zu können, wurde diese Ms Buchse gedreht.


Um den RG einbauen zu können, musste "gebastelt" werden. Die Basisplatte von km1 wurde weiterverwendet. Aus Ms-Blech 0,5 wurde diese Halterung "gestrickt". Da keine Maßangaben vorhanden, mit "try and error" in die Rauchkammer angepasst.



Die Ms-Halterung wurde mit dem km1 Träger verschraubt und wieder in den Kessel gefummelt. Der Plastikschlauch wurde dann so gekürzt, dass er mit leichtem Druck auf dem Rohrkrümmer vom Chassis aufliegt. Die km1 Gummidichtung wurde dann nicht mehr benötigt. Damit der Gummstutzen mit Druck innen am Schlot anliegt, wurde der RG vorne in der Rauchkammer unten noch mit Material unterfüttert (Foto folgt).

Ausführliche Fahrtest folgen in Kürze ...

2. Die E 71 von spur1.at 

In der Chronik 2021/22 wurde die E 71 schon einmal vorgestellt, das Thema aber wegen der unbefriedigenden Fahreigenschaften zurückgestellt. Mit Kollege Thomas und seiner E71 wurden im September 2023 Vergleichsfahrten angestellt.
Folgende Ursachen wurden für das Ruckeln eingegrenzt:
1. selbsthemmendes Getriebe
2. schlechte Radstromabnahme
3. Regelschwäche des esu Decoders bei zwei Motoren

zu 1.)

Die Schnecke ist zwar 3-gängig, hat aber durch den übergroßen Durchmesser von 16,2 mm nur eine ganz geringe Steigung und damit eine besonders starke Selbsthemmung.
Das Schneckenrad (Modul 0,6/14 Zähne hat recht großes Spiel (auch begünstigt durch die mittige Lagerung) und trägt damit auch zum ruckeligen Lauf bei.
Auch an dieser Stelle (s. Pfeil) wurden Konstruktions- bzw. Fertigungstoleranzen durch zwischengesteckte Ms Blechstreifen korrigiert.

Das Ruckeln tritt besonders stark auf, wenn verlangsamt oder bergab gefahren wird, also durch Lastwechsel das Getriebe plötzlich schiebend beansprucht wird. Die Selbsthemmung belastet "schlagartig" die Motordrehzahl, was die Decoderregelung nicht kompensieren kann. Die Nachregelung beschleunigt den Motor wieder kurz, was dann zu einem Schwingen (= Ruckeln) führt.

zu 2.)
Die Stromübertragung von den Kugellagern erfolgt über winzig kleine Spiralfedern und einen ebenso kleinen Kontaktstift, der zwischen einer Auflageplatte vom Kugellager und einer verzinnten kleinen Platine arbeiten soll. Fotos usw. folgen demnächst.

zu 3.)
Die bisherige Erfahrung hat gezeigt, dass es ab der Esu Generation LS XL 4.x besonders viele zweimotorige Loks mit ruckeligem Lauf, besonders stark im Langsamfahrbereich, gibt. Alle Versuche zur Optimierung über die Motor-CV schlugen fehl. Auffällig ist noch, dass die wenigen nicht betroffenen Motoren meist von Bühler (LGB) stammten. Der Austausch mit anderen Kollegen brachte gleiche Erfahrungen. Mein Fazit daher: da der Dekoder von beiden Motoren gleichzeitig Gegen-EMK Signale empfängt, kann er eigentlich nie saubere Informationen bekommen, denn jeder Motor hat ja niemals in den Austastlücken immer die gleiche Kommutatorstellung. Man bräuchte einen zweiten Motorausgang, an dem keine Messungen erfolgen, aber dennoch die gleiche Energie - also mit Austastlücken - ausgegeben wird.

Auf meine Mail vom Januar 2018 an esu gab es keine Resonanz:
"Hallo Herr Lindner,
ich habe zwar keinen Traxx von Kiss, aber gestern wollte ich einem Freund helfen und wir haben leider keinen ruckelfreien Lauf hinbekommen.
Rein theoretrisch kann eine solche Regelung mit 2 Motoren garnicht richtig funktionieren, weil in der Abtastpause ja beide Motoren ihre Gegen EMK senden und die muss vom Prinzip her stets unterschiedlich sein. Ausserdem addieren sich ja auch die Werte in gewisser Hinsicht. Wenn`s dann doch klappt, hat man Glück. Und hier haben wir wohl Pech ...
Könnte man nicht einen zweiten Motorausgang schaffen, der nicht in das Regelverfahren einbezogen ist und aber genau gleich angesteuert wird, also mit Abtastpausen, aber ohne Signalauswertung?
mfg"

In der E71 wurde zunächst ein Antrieb ausgebaut. Erste Tests ergaben wesentlich bessere Fahreigenschaften. Stand 09/2023 mit folgenden CVs

Fortsetzung demnächst

3. Wiederaufnahme Projekt "Zahnstangenstrecke" 

 Nachdem für die Hz (97.5) doch noch halbwegs brauchbare CVs für den Zahnstangenbetrieb gefunden werden konnten, wird hier angeknüpft und der Selbstbau des Zahnstangengleises angegangen.


Die Plexizahnstange lässt sich sehr mit dem Fön in der Biegelehre auf den gewünschten Radius bringen. Wenn aus Lehre entnommen, ergibt sich ein Radius von ca 200 cm.


Die Ms Gussteile wurden mit Sekundenkleber auf die vorgebohrten km1 Stahlschwellen geklebt.
Diese Schwellen wurden dann mit Stabilitexpress in die Zahnstange geklebt.
Bei den so vormontierten Gleisjochen wird jede Schwelle einzeln auf dem Trassenbrett verschraubt, damit diese sich beim Einziehen der Profile nicht verkanten können.
Danach wird ein Großteil der Schräubchen wieder entfernt (etwa jede 5. Schwelle bleibt verschraubt).


Die Zahnstange aus 5mm Plexi wurde passend zu den Schienenstühlchen aus Ms-Guss gelasert. Eine erste Probefahrt: Clip.

Hier das Einlaufstück der alten Teststrecke von 2018:


Die Zahnform wurde beibehalten, die Zahnstange jedoch an die die Halterungen aus Ms-Guss angepasst.

Das Einlaufstück kann über zwei Schwellen hinweg etwas einfedern.


Die Tests verliefen positiv, sodass umgehend mit den Bau des Zahnstangengleises begonnen wurde.

Das Einkleben der Ms Gussteile und der Schwellen erwies soch als deutlich zeitaufwändiger, wie zunächst angenommen. Hinzu kommen auch die teilweise unvermeidlich hohen Toleranzen bei mehrfachen Hinterschneidungen dieser Gussteile.
Im oberen Streckenteil wurde deshalb eine andere Bauform angewendet:


Die Zahnstange wird mit Blechschräubchen 1,4 x 5 auf die Schwellen geschraubt.


Zahnstange und die vorgebohrten Schwellen werden in die Montagelehre eingelegt, gebohrt und verschraubt.
Es wurde wieder der km1 Stahlschellenrost verwendet.


Zur optischen Aufwertung wurden noch halbierte Kleineisen aufgeklebt.



Schuhe zur Stabilisierung der stirnseitigen Verklebung (Sekundenkleber) der Zahnstangen untereinander: zwei Ms L Profile 3 x 4 x 0,5 gegeneinander gelötet und auf 10 mm abgelängt.


Der aufgeklebte Schuh. Um den genauen Teilungsabstand beizubehalten, wurde ein Reststück Zahnstange umgedreht oben aufgelegt.


Lösbare Verbindung mit M1 Verschraubung.



Das km1 Gleis macht mal wieder Schwierigkeiten, weil die Spurweite Übermaß hat (45,5 statt 45,0 mm).
Das Fahrwerk der Hz wurde überarbeitet, damit es auch durch 1394 läuft. Die Radsätze wurden bis an die Grenzwerte der NEM 311 (Fassung bis 2008) angepasst. Auf dem Gleismaterial anderer Fabrikate gibt es keine Probleme. Sogar die äusserst kritische Hübner/Märklin-Bogenweiche 1550/1394 wird durchlaufen.
An dieser Stelle der neuen Bergstrecke fällt bergab aber der mittlere Radsatz beim Einlauf von der Geraden in den Bogen mit R 2000 ins Gleis.


Abhilfe:
sechs Schwellen wurden mit der Minitrennscheibe (Dremel 0,75 mm) aufgeschnitten und die Schwellenteile mit Minischräubchen so im Unterbau fixiert, dass sich an der Einfallstelle eine Spurweite von 44,9 mm ergibt. Wenn farblich nachbehandelt und eingeschottert, sicher nicht mehr auffällig (Bild folgt). Beim Vorbild wurden übrigens Stahlschwellen bei Reparaturen oder Umbauten auch sehr oft stumpf verschweisst.
Das nächste Bogenmodul wurde deshalb mit Hüberschwellen gebaut, auch wenn das nicht dem Vorbild entspricht, denn dort kamen Stahlschwellen zum Einsatz.


R 2000 mit 15° auf Hübnerschwellen. Links die Bohrschablone, welche auch zum Einfädeln des Schienenprofils genutzt werden kann.




Um Fahrzeugschäden am Prellbock des Zahnstangen-Stumpfgleises im Tunnel zu vermeiden, wird eine Anzeige und Zwangsabschaltung des Fahrstromes über IR Reflex-Lichtschranken aufgebaut. Diese selbst gebauten IR-LS haben sich bereits auf meiner H0 Anlage bestens bewährt. Der Versuchsaufbau:

Im Hintergrund 3 IR-LS auf einem Leiterplattenstreifen und einem Sperrholzstreifen zur späteren Montage.
Drei LED:
gn = Vorwarnung -> Abbremsen
ge = Warnung -> Halt
rt = Zwangshalt -> Fahrstrom aus
Bauelemente: 12 V Lastrelais mit Selbsthaltung, Gleichrichter, Elko und Stepdown WR-5 (-> 5 V), 5 V Relais (von IR-LS angesteuert), Öffner-Taster zur Auflösung der Selbsthaltung.



Eine IR-LS auf dem Leiterplattenstreifen



Versuchsaufbau:
Montagewinkel angepasst an den Innendurchmesser des Tunnels von 190 mm (KG Rohr DN 200). Die IR-LS liegen in etwa auf Höhe der Wagenkastenunterkanten. Abstand zur Gleismitte 55 mm; Abstand zu den Fahrzeugen ca 5 - 8 mm. Sicheres Ansprechen, mit Ausnahme von schwarzen Flächen wie z.B. bei Dampfloks. Hier retten dann aber meist  rote bzw. silberne Teile der Steuerung. Da aber immer Wagen bzw. der VT 98 vorangestellt sind, erfolgt dennoch sichere Auslösung.
(Bilder vom Endausbau folgen).






Fortsetzung mit Baufortschritt :-)




So nebenbei ...

... erste schnelle Ausfahrt der Wunder E 93 (Oktober 2023).
Erfahrungsbericht demnächst.

Doku wird zwanglos fortgesetzt !

03.2023.ab
07.2023.ab
10.2023 ab