Straßenbahnsignale

Da ich sozusagen ein "Straßenbahn" - Fan  bin, liegt es natürlich nahe, für meine Straßenbahnen, um es noch vorbildgetreuer zu machen, auch Straßenbahnsignale zu verwenden, so genannte Balkensignale, und nicht Lichtsignale wie sie bei der DB vorkommen. Da wir in Würzburg solche Lichtsignale, wie unten auf dem Bild zu sehen ist, haben, will ich hier zeigen, wie man ein Signal selbst baut. Es gibt nämlich einen Hersteller, doch 35 € aufwärts für ein Signal ist doch sehr teuer. Für die, die es interessiert, das hier ist die Seite.

So sehen die Signale aus:

Und was heißt das jetzt alles?

Fahrsignale

= Halt

= Fahrt

= Fahrt nach links

= Fahrt nach rechts

= Fahrt frei unter Beachtung der Abbiegregel

= Halt erwarten

= Fahrtbegehren eingespeichert, Freischaltung erfolgt

= Türen schließen

= Abfahren

Weichensignale

= Weichenstellung geradeaus mit höchstens 15 km/h

= Weichenstellung links mit höchstens 15 km/h

= Weichenstellung rechts mit höchstens 15 km/h

= Weiche ist verriegelt

= Weiche ist verschlossen, Fahrt geradeaus mit zulässiger Geschwindigkeit frei

= Weiche ist verschlossen, Fahrt nach links mit zulässiger Geschwindigkeit frei

= Weiche ist verschlossen, Fahrt nach rechts mit zulässiger Geschwindigkeit frei

= Weichenzungen liegen in Fahrtrichtung an, Weiche darf nun mit 30 km/h stumpf befahren werden

= Weiche darf nicht aufgefahren werden, Weichenzungen sind vor dem Befahren in Fahrtrichtung zu bringen

= Wenn Weichenzungen in Fahrt liegen darf Weiche mit zugelassener Geschwindigkeit (30 km/h) befahren werden. Wenn Weichenzungen nicht in Fahrt liegen, darf Weiche nur mit 20 km/h befahren werden.

"Halt erwarten" heißt nicht, dass das nächste Signal "Halt" anzeigt, sondern das dieses Signal gleich auf "Halt" umschaltet. Eine Vorsignalfunktion gibt es hier nämlich nicht.

Der Ablauf eines Signalprogramms mit und ohne "T" (als GIF):

Die Signalsteuerung (analog)

Will man nun alles zeitlich steuern, mit den ganzen Signalbildverzögerungen, braucht man einige (Zeit-) Relais. Ich habe eine solche Steuerung entwickelt.

Der Schaltplan für eine halbautomatische Steuerung sieht so aus:

Der Schaltplan für eine vollautomatische Schaltung sieht so aus:

Nein, es ist nicht so kompliziert wie es aussieht. Ich denke es gibt noch weit aus umfangreichere Steuerungen. Denkt euch erst mal die ganzen "+" und "-" Verbindungen weg, dann ist schon mal ein bisschen weniger Kabelgewirr. Und eigentlich ist die Schaltung simpel bis einfach, hat trotzdem aber einige Wochen Entwicklungszeit gebraucht..

Das bzw. die Relais links oben sind immer 1/2 Viessmann 5552. Da man halt nur 2/2 Relais kriegt und man teilweise für die Steuerung nur ein halbes Relais benötigt, hat man halt für eine nächste Steuerung noch ein halbes Relais gut.

Oben rechts im Schaltplan sieht man 2 Minitimer "2" (Einschaltverzögerung) von Tams, welche für den automatischen Wechsel von "T" auf "Fahrt frei" bzw. "Halt erwarten" auf "Halt" zuständig sind. In der vollautomatischen Schaltung ist noch ein dritter Timer für die Umschaltung von "A" auf "Freischaltung". Da man jedoch einen Umschaltkontakt benötigt, bzw. der Timer den Nachteil hat, dass der Ausgang immer noch 1 Sekunde mit Masse versorgt wird, obwohl der Eingang schon Stromlos ist, wird an den Ausgang des Timers noch ein Relais (Conrad Art.-Nr. 504334) dazwischengeschaltet. Dieses ist links, bzw. in der vollautomatische Schaltung, über dem Timer eingezeichnet.

Die zwei weiteren Relais sind dazu da, um "Halt" Bei "Fahrt" und "Halt erwarten" abzuschalten. Die Conrad Art.-Nr. ist ebenfalls Conrad Art.-Nr. 504334.

Die ganze Schaltung läuft mit Gleichstrom. Bei Wechselstrom wird einfach ein Gleichrichter an die zwei Anschlussdrähte angeschlossen.

Die Schaltung wird durch den fahrenden Zug mit Reedkontakten ausgelöst.

Man kann die Steuerung auch mit Digitaldecodern steuern, es werden ja die Relais mit "+" geschaltet.

Um von "A" auf "Freischaltung" automatisch zu schalten, wird einfach ein Timer, wieder mit dem Umschaltrelais von Conrad, dazwischengeschaltet. Das nenne ich dann vollautomatische Schaltung und wird überall dort eingesetzt wo Fußwegen sind und sich die Signalanlage nach dem Straßenverkehr richten muss.

Bei einer zweigleisigen Strecke wird noch ein halbes Relais parallel zum ersten (ganz links eingezeichnet) geschaltet. Dadurch schaltet das Signal noch nicht auf rot, obwohl ein anderer Zug auf dem Gegengleis fährt.

Apropos "Gegengleis": Bei einer zweigleisigen Strecke schalten beide Signale (also sowohl in Richtung A als auch B) auf "Fahrt frei" wenn ein Zug kommt, das erspart natürlich die Kosten für die Steuerung, die sowieso nicht ganz billig ist.

Wie man einen Bahnübergang anschließt ist eingezeichnet. Gelb und Braun für "+" und "-". Daran kann eine Blinksteuerung angeschlossen werden, die dann die Warnkreuze aktiviert.

Benötigte Teile

Zu jeder Signalanlage kommen immer noch zwei Kartenrelais Art.-Nr. 504334-8I dazu. Der Verwendungszweck ist ja oben beschrieben.

Die Preise

1 x Viessmann Relais Art.-Nr. 5552*: 16,60 € bei LokShop

1 x Minitimer (= Tams Minitimer 2, Art.-Nr. 217342-35 + Kartenrelais, Art.-Nr. 504334-8I): 19,76 € bei Conrad

Wenn man sich den Timer selber baut (siehe Steuerungen), wird es nochmals billiger.

*) Bei einer zweigleisigen Strecke kommt zusätzlich noch ein halbes Relais dazu.

Allgemeiner Hinweis: Die Steuerung wurde noch nicht praktisch getestet. Ich hab erst das theoretische geschafft. Ich hoffe es funktioniert alles. Ich nehme für die Schaltung keine Garantie. Auch nach dem praktischen Test. Die Verwendung dieser Schaltung läuft auf eigene Gefahr!

Funktion bei der halbautomatischen Schaltung mit 3 Reedkontakten:

1. Kontakt: Fahrtbegehren eingespeichert --> A leuchtet auf.

2. Kontakt: Freischaltung --> erst leuchtet "T" auf danach wird durch den Minitimer nach ein paar Sekunden auf "Fahrt frei" geschaltet - oder - es leuchtet gleich "Fahrt frei" auf, wenn das Signal nicht nach einer Haltestelle platziert ist.

3. Kontakt: Halt --> Alles erlischt, dafür leuchtet im selben Moment "Halt erwarten". Mit Hilfe des 2. Minitimers wird nach ein paar Sekunden auf "Halt" umgeschaltet.

Hinweis: Der 2. Kontakt wird nun logischerweise nicht durch den fahrenden Zug ausgelöst (da könnte man ja auch gleich die vollautomatische Schaltung nehmen) sondern mit den Straßenampeln gekoppelt. Diese Schaltung ist nämlich nur wichtig, wenn Straßenverkehr herrscht und besonders an Kreuzungen die Straßenbahn integriert werden muss. Bei einem normalen BÜ langt die vollautomatische Schaltung.

Funktion bei der vollautomatischen Schaltung mit 2 Reedkontakten:

1. Kontakt: Fahrtbegehren eingespeichert --> A leuchtet auf. Nach einiger Zeit (Minitimer): Freischaltung --> erst leuchtet "T" auf danach wird durch den Minitimer nach ein paar Sekunden auf "Fahrt frei" geschaltet - oder - es leuchtet gleich "Fahrt frei" auf, wenn das Signal nicht nach einer Haltestelle platziert ist.

2. Kontakt: Halt --> Alles erlischt, dafür leuchtet im selben Moment "Halt erwarten". Mit Hilfe des 2. Minitimers wird nach ein paar Sekunden auf "Halt" umgeschaltet.

Die Signalsteuerung (digital)

Eine digitale Straßenbahnsignalsteuerung ist viel viel einfacher, als die Analoge. Die Voraussetzung ist ein Märklin Memory oder eine Zentrale mit Fahrstraßenunterstützung, z.B. ECoS von ESU.

Das ganze wird so gemacht: Es kommen nur Schaltdecoder zum Einsatz, die die Signalbilder umschalten. Man benötigt pro Signal entweder 4 - 6 Ausgänge eines Schaltdecoder, z.B. von Viessmann. Der Schaltplan sieht für die Signale so aus:

Diese Schaltung zeigt den Anschluss mit dem "Türen schließen" Befehl:

Diese Schaltung zeigt den Anschluss ohne dem "Türen schließen" Befehl:

Nun gibt man folgenden Befehl in das Fahrstraßenprogramm ein:

Abkürzungen:

a) Schaltdecoder 1 = 1

b) Schaltung "rot" = r, Schaltung "grün" = g

Beispiel 2g = Schaltdecoder 2 auf grün.

c) t = Die Taktzeit zwischen den einzelnen Schaltvorgängen.

Die Grundstellung aller Schalter ist: 1r, 2r, 3r, 4r und 5r (falls vorhanden).

Mit Türen schließen

1. t = 2 Sekunden

2. Straßenbahn überfährt Einschaltkontakt, gibt Befehl an S88, dieser an das Fahrstraßenprogramm:

a) 1g

b) t

c) 5g

d) t

e) 4g

f) t

g) 3g

3. t = 1 Sekunde

4. Straßenbahn überfährt Ausschaltkontakt, gibt Befehl an S88, dieser an das Fahrstraßenprogramm:

a) 2r

b) t

c) 1r

d) t

e) 3r

f) t

g) 2g

h) t

i) 4r

j) t

k) 5r

Ohne Türen schließen

1. t = 2 Sekunden

2. Straßenbahn überfährt Einschaltkontakt, gibt Befehl an S88, dieser an das Fahrstraßenprogramm:

a) 1g

b) t

c) 4g

d) t

e) 3g

3. t = 1 Sekunde

4. Straßenbahn überfährt Ausschaltkontakt, gibt Befehl an S88, dieser an das Fahrstraßenprogramm:

a) 2r

b) t

c) 1r

d) t

e) 3r

f) t

g) 2g

h) t

i) 4r

Die digitale Methode ist im Prinzip die Einfachste und der große Vorteil ist, dass man nicht viel zu verkabeln hat.

Noch ein kleiner Hinweis: Einige Zentralen (z.B. die ECoS) können nur einmal einen bestimmten Magnetartikel pro Fahrstraßenprogramm schalten. Da bei Punkt 4 jedoch der Ausgang 2 zweimal geschaltet wird, muss man noch einen zusätzlichen Schaltdecoder einbauen, welcher nochmal einen Eingang am S88 schaltet, wodurch dann nochmal eine "Unterfahrstraße" aufgerufen wird. Mit dieser wird dann Ausgang 2 wieder zurückgeschaltet. Alternativ kann man auch einen Magnetartikeldecoder benutzen, welcher ein Relais beschaltet.

Zweigleisige Strecke

Bei einer zweigleisigen Strecke kommt noch folgendes Problem hinzu: Würde eine Straßenbahn auf dem eigenen Gleis und auf dem Gegengleis eine andere Straßenbahn den Einschaltkontaktkontakt aktivieren, so ist noch alles OK, außer dass der Einschaltkontakt der Straßenbahn, die den Kontakt später befährt, keine Funktion bewirkt (das Signal ist ja schon auf grün). Würde nun jedoch eine Straßenbahn den Ausschaltkontakt eher erreichen, als die andere, was wohl der Fall sein wird, so schaltet das Signal auf rot. Folglich könnte es passieren, dass die andere Straßenbahn noch nicht einmal den Bahnübergang erreicht hat, und das Signal schon wieder auf rot umstellt. Um dies zu vermeiden, muss man eine Art Zählanlage einrichten, die die Einschaltvorgänge zählt, und das Signal erst wieder auf rot schaltet, wenn die letzte Straßenbahn den Ausschaltkontakt passiert hat. Dies sieht dann so aus:

Man benötigt dafür:

- 8 Reedkontakte

- 2 bistabile Relais (z.B. 1 x Viessmann 5552)

Einbau

Auf jedes Gleis werden die jeweils 4 Reedkontakte so platziert:

In Fahrtrichtung werden 2 Reedkontakte (a1 und E1 bzw. a2 und E2) im Abstand von ca. 5 cm ca. 30-100 cm vor dem Bahnübergang platziert (je nach Art der Strecke und Geschwindigkeit der Züge). Nach dem Bahnübergang werden wieder 2 Reedkontakte (e1 und A1 bzw. e2 und A2) im Abstand von ca. 5 cm ca. 10-40 cm nach dem Bahnübergang platziert (je nach Art der Strecke und Geschwindigkeit der Züge).

Erläuterungen der Benennungen

E1 und E2 sind miteinander gekoppelt und geben dem Rückmeldedecoder den Impuls für das Freischalten der Fahrstraße.

A1 und A2 sind miteinander gekoppelt und geben dem Rückmeldedecoder den Impuls für das Ausschalten der Fahrstraße.

e1 und e2 werden getrennt an jeweils ein Relais angeschlossen und schalten den Kontakt ein.

a1 und a2 werden getrennt an jeweils ein Relais angeschlossen und schalten den Kontakt aus.

Funktionsablauf

Bevor der Impuls der 2 Reedkontakte A1 und A2 zum Rückmeldedecoder fließt, muss er vorher durch 2 seriell geschaltete Schalter der beiden Relais. Der Impuls kann daher nur geschaltet werden, wenn sich die beiden Schalter im geschlossenen Zustand befinden. Sobald auch nur ein Kontakt geöffnet ist, kann der Impuls nicht weitergegeben werden.

Bevor die Straßenbahn den Einschaltkontakt aktiviert, überfährt sie den Ausschaltkontakt (a1 bzw. a2) und öffnet somit einen Kontakt des Relais. Würde nun eine entgegen kommende Straßenbahn einen Ausschaltkontakt überfahren (A1 oder A2), könnte das Signal nicht bis zum Rückmeldedecoder gelangen, da ja ein Schalter des Relais geöffnet ist. Kurz bevor die Straßenbahn dann den Ausschaltkontakt A1 oder A2 befährt, schaltet sie das Relais mit dem Schaltkontakt e1 oder e2 wieder ein, der Kontakt ist geschlossen und der Impuls wird zum Rückmeldedecoder weitergeleitet, die Fahrstraße gesperrt (Signal rot) - außer eine Straßenbahn auf dem Gegengleis würde den Ausschaltkontakt a1 oder a2 befahren und somit den Kontakt öffnen, ... Ich denke, dass System wird klar.

Nur durch diese Steuerung, kann eine korrekte Fahrt bei zweigleisiger Strecke gewährt werden.

Der Signalbau

Das ist nun doch etwas kompliziert. Mal gleich was vorweg: Das Signal wird von den Originalmaßen doch sehr abweichen. Der Bau wird im Laufe der Zeit angefangen und dann folgen die Infos an dieser Stelle.

* * * Fortsetzung folgt * * *