Der Freundeskreis Eisenbahn-Modellbau

Hemsbach e.V.

präsentiert für seine Modellbahn-Jugendgruppe und für alle
technisch interessierten Modellbahnfreunde diese Web-Seite:



Bahnübergang mit Schranke mit blinkenden Andreas-Kreuzen

Für die H0-Jugend-Modellbahnanlage soll an einem Bahnübergang eine Schranke
mit vier blinkenden Andreas-Kreuzen gebaut werden.
Mit den Jugendlichen haben wir diskutiert, wie die Schrankeanlage aussehen und
funktionieren soll. Die beiden Schranken sollen sich, wie in der Wirklichkeit, langsam
bewegen. In die engere Wahl kommt die mit einem Elektromotor angetriebene
H0-Schranke von der Firma Faller . Es handelt sich dabei um eine Bausatz-Packung mit
einem sehr ansprechenden Titelbild:

Faller-Schranke

Im Bahnwärterhaus befindet sich der Antriebsmotor für die Schrankenbewegung.
Mit dem Packungsinhalt kann auch eine Schranke für einen eingleisigen Zugbetrieb
aufgebaut werden.

Zusammenbau der vier Andreas-Kreuze

Der Bausatz wurde im Online-Shop von der Firma Conrad Electronic gekauft und
enthält jeweils zwei H0-Andreas-Kreuze.
Die roten LEDs sind sehr klein. Die beiden Anschlußdrähte sind auf 2 mm
abzuschneiden. Welches dabei der Pluspol und der Minuspol der LED ist, geht aus
der Bauanleitung hervor. Das Anlöten der jeweils zwei dünne
Anschlußdrähte muß innerhalb von nur einer Sekunde erfolgen, da sonst
die LED durch Hitzeeinwirkung beschädigt werden kann.

Andreas-Kreuze


Den prinzipiellen Aufbau einer LED und das Schaltzeichensymbol einer LED zeigt die
folgende Darstellung.

LED-Symbol und Schaltzeichen

Die Begriffe Anode und Kathode von einer LED stammen noch aus der Zeit der Röhren-
radios (bis 1960) und sollten nicht mehr verwendet werden.


Schaltplan für die Warnblinkanlage

Wie in der Wirklichkeit zu beobachten, blinken die Warnkreuze am Bahnübergang, wenn
sich die Schranken absenken. Sind die Schranken unten, dann geht das Blinken an den
Warnkreuzen in Dauerlicht über bis der Zug vorbeigefahren ist und die Schranken
wieder geöffnet sind.
Die Realisierung dieses Blinkverhaltens auf der Jugend-Modellbahnanlage übernimmt eine
Elektronikschaltung, die der Jugendbetreuer entworfen und aufgebaut hat. Der Schaltplan
sieht wie folgt aus:

Blinkschaltung

Der Schaltungsaufbau enthält also eine Gleichspannungversorgung, eine
Einschaltverzögerung mit einem Ralais und eine Wechselblinkschaltung mit zwei
Transistoren.

Gleichspannungsversorgung

Gleichspannungsversorgung

Neben den bekannten Bauteilen, wie Brückengleichrichter, Glättungskondensator
befindet sich rechts im Bild der Festspannungsregler für 12 V=. Am Pluspol des
Brückengleichrichters können auch 18 V= abgegriffen werden.

Relais mit Anzugsverzögerung und Blinkschaltung

Im linken Teil der Schaltung sieht man ein Relais mit den Bauteilen einer Einschalt-
verzögerung. Das Relais muß zwei Umschaltkontake besitzen. Befindet sich das
Relais noch in Ruhestellung (Stellung A im Schaltplan), können die LEDs blinken.
Nach einer Einschaltverzögerung von mehreren Sekunden schaltet das Relais in
Stellung B, die LEDs leuchten dann im Dauerlicht.

Anzugsverzögerung

Das folgende Bild zeigt das Relais etwas vergrößert mit der Spule und einem
Umschaltkontakt im Ruhezustand.

Relais

Wichtig ist beim Betrachten des Bildes, dass man die drei Lötanschlüsse
mit ihren Ein- und Auskontakten erkennt. Bei einer Gleichspannung von 15 V zieht das
Relais bereits an. Das Relais darf maximal mit 24 V= geschaltet werden.

Mit dem folgenden Schaltplan soll die Einschaltverzögerung erläutert werden:

Relais

Wird der Schalter S1 geschlossen, lädt sich der Kondensator C1 langsam über den
Widerstand R1 und die Diode D2 auf. Erreicht an C1 die Kondensatorspannung, die auch
an der Basis(B)-Emitter(E)-Strecke des Transistors liegt, nach einigen Sekunden etwa
0,7 V, dann wird der Transistor leitend und das Relais zieht an.
Befindet sich das Potentiometer in Mittelstellung, dann nimmt der Widerstand R1 den
Wert von R1 = 27 + 50 kOhm an. Mit dieser Einstellung kann der Spannungsanstieg am
Kondensator C1 wie folgt gemessen und dargestellt werden.

Spannungsverlauf

Nach dem Ausschalten mit S1 entlädt sich C1 über den Widerstand R2.
Die Freilaufdiode D1, parallel an der Relaisspule, dient zum Schutz vor einer
Überspannung beim Abschalten der Gleichspannung an der stromdurchflossenen
Relaisspule (induktive Last).

Funktionsbechreibung für den Wechselblinker

Die Schaltung ist eine Grundschaltung der Elektronik, es ist ein astabiler Multivibrator.
Die beiden Transistoren gehen abwechselnd in den leitenden Zustand über, die LEDs
blinken. Mit dem Potentiometer kann die Blinkfrequenz eingestellt werden. Bei kleinerem
eingestellten Widerstand von P1 blinken die LEDs schneller.
Die einfache Schaltung ist folgende.

Wechselblinker

Für den Schaltungsaufbau verwenden wir nun klarsichtige LEDs, die ein hellweißes
Licht aussenden. Der Strom durch diese LEDs liegt bei 18 mA. Achtung! Der helle Licht-
strahl ist gebündelt mit einem Abstrahlwinkel von nur 16 Grad. Bitte mit den
Augen nicht direkt hineinschauen.
Die Fotos zeigen die klarsichtige LED mit 5 mm Durchmesser.

LED klarsichtig

Im linken Bild erkennt man außerdem, dass bei der LED-Herstellung einer der
beiden Anschlußdrähte länger ist. Der längere Draht an einer LED ist
immer der Pluspol. Wie im Innern der durchsichtigen LED der Pluspol und der
Minuspol geformt sind, zeigt die rechte Abbildung.

Der praktische Schaltungsaufbau erfolgt wieder auf einer doppelreihigen Lötleiste.

Aufbau Blinkschaltung



Testaufbau für die vier Andreas-Kreuze

Das folgende Bild zeigt den Testaufbau noch ohne Schranke.

Testaufbau

Der komplette Bahnübergang wird im Januar 2016 auf der Jugendanlage
montiert.


©Jugendbetreuer Norbert Meier 2015

Homepage vom Modelleisenbahnclub in Hemsbach