THEMA: Roco-Weichen brennen ab

Hallo Gerd!

Nachdem noch keine Bilder zu sehen sind und evtl. Schwierigkeiten beim Einstellen aufgetreten sind, ein paar Hinweise -- ich hoffe für Dich, das hilft Dir weiter, und hoffe für uns, dass wir Deine Bilder sehen

Direkt beim Erstellen eines Beitrags kann man nur Bilder einer bestimmten Größenordnung anhängen.

Aber man kann seinen bereits gespeicherten (und im Forum sichtbaren) Beitrag editieren: Unten rechts steht (nach dem Speichern) in einem hellgrauen Balken der anklickbare Text "Meinen Eintrag editieren".
Klickst Du da drauf, kannst Du
- Fehler im Text ausbessern oder etwas ergänzen
- weitere Bilder in der "verkleinerten Art" wie beim Erstellen anhängen
- falsche Bilder entfernen
UND
- Bilder jeglicher Größe anhängen (etwas weiter nach unten scrollen!)   <===
   Das nennt sich "Multi-Upload von Bildern" und ist durch Klick auf den grauen Kasten
  mit den abgerundeten Ecken für jeden erreichbar.
Mit dem Letztgenannten sollten sich leicht größere Bilder einhängen lassen.

Auf dass Du jetzt Bilder einstellen kannst und dadurch eine schnelle Hilfe bekommst!
Michael

EDIT: OK, Bilder sind jetzt da!

Hallo Michael  Vielleich schreibe ich jetzt auch Unsinn , aber bei mir haben die Roco weichen die am Antrieb in der Mitte hinten so ein kleines Hebelchen zum Umschalten haben keine Endabschaltung .Die habe ich mir selbst nachträglich eingebaut , da ich diese Funktion für die Rückmeldung ins Gleisbild Stellwerk brauche . Hast Du so eine Weiche am besten lose rumliegen und ein Ohmmeter oder einen anderen Durchgangsprüfer  , Dann mache das Meßßgerät an den mittleren Weichenanschluss und miß gegen die beiden anderen . Hast Du gegen Beide Durchgang hatt der Antrieb keine Endabschaltung
Gruß Werner

Gerd,

meinst Du so etwas unter "Matrix"?


Diodenmatrix einfach
Die Diodenmatrix ist eine altbewährte, weit verbreitete Technik für die Fahrstrassensteuerung eines Bahnhofs. Sie eignet sich gut für kleine bis mittlere Bahnhöfe. Sie ermöglicht es, mehrere Weichen zu einer Fahrstrasse zusammenzufassen und mit einem einzigen Tastendruck in die gewünschte Lage zu steuern. Dadurch ergibt sich gegenüber derEinzelweichensteuerung eine grosse Verbesserung im Bedienungskomfort und in der Sicherheit.

Bild 1

Beginnen wir mit einem einfachen Beispiel. Der Gleisplan im Bild oben zeigt drei Gleise an einer einspurigen Strecke. Wir bauen für jedes der drei Gleise eine Steuertaste. Diese drei Steuerbefehle geben wir in die Diodenmatrix. Diese teilt dann die Steuerbefehle auf die erforderlichen Weichen zu, je nach dem, an welche Kreuzungen Dioden gesetzt sind (Typ 1N4001, rechts unten im Bild):

Bild 2

Senkrecht sind die Leitungen von den Fahrstrassentasten, waagrecht die Leitungen zu den Weichenantrieben. Die Dioden verknüpfen die beiden und verhindern unerwünschte Rückkopplungen, die zu falschen Weichenstellungen führen würden. (Ersetze in Gedanken die Dioden durch einfache Drahtbrücken und betrachte den Anschluss von W1R, dann wird klar, weshalb die Entkopplung durch die Dioden wichtig ist.)

Stromversorgung
Ein grosses Problem der Diodenmatrix ist, dass alle Weichen einer Fahrstrasse gleichzeitig angesteuert werden. Dadurch ist einStromstoss erforderlich, der die meisten Stromversorgungen in die Knie zwingt. Das bedeutet, die Weichen schalten infolge zu wenig Strom nicht richtig.
Die übliche Lösung besteht darin, dass der Wechselstrom, den wir vom Weichentrafo beziehen, gleichgerichtet wird (mit einem Brückengleichrichter für 1-2A) und mit einem oder mehreren Elektrolyt-Kondensatoren geglättet wird (Bild oben). Die Kondensatoren bewirken zweierlei: Einerseits heben sie, physikalisch bedingt, die Spannung auf 21V geglätteten Gleichstrom. Dadurch erhöht sich der Strom im Weichenantrieb um den Faktor 21/16 = 1.3 wodurch sich die Leistung im Weichenantrieb um den Faktor 1.3^2 = 1.7 vergrössert. Das bedeutet, die Weichenantriebe sind (genügend Strom vorausgesetzt) nun 1.7 mal so stark wie mit 16V~. Das erhöht die Zuverlässigkeit der Weichenantriebe. Infolge der kurzen Einschaltdauer wird dennoch nur eine ungefährliche Energiemenge zum Weichenantrieb transportiert, so dass dieser nicht beschädigt werden kann. Zum anderen sind die Kondensatoren Energiespeicher - sie wirken wie kleine Batterien. Der gesamte Stromstoss wird schliesslich durch die Kondensatoren geliefert. Anschliessend kann der eher kleine Trafo die Kondensatoren in aller Ruhe wieder aufladen. Das dauert dennoch nur einen Augenblick.
Für die Dimensionierung der Kondensatoren hat sich 1000uF pro Weiche, multipliziert mit der max. Anzahl Weichen pro Fahrstrasse, plus ca. 1000uF Reserve (aufrunden) als brauchbar erwiesen. Für die Schaltung oben würden wir also 1x 4700uF oder 2x 2200uF verwenden.
Für die andere Seite des Bahnhofs (nicht dargestellt) wird eine zweite Diodenmatrix benötigt.
Hinweis 1: Natürlich müssen die Fahrstrassentaster und die Kabel den maximalen Summenstrom verkraften können. Im obigen Beispiel werden maximal zwei Weichen gleichzeitig geschaltet. Das heisst, Taster und Kabel müssen den zweifachen Weichenstellstrom verkraften können.Taster und Kabel also unbedingt ausreichend dimensionieren!Sonst besteht die Gefahr des Verschweissens der Tasterkontakte bzw. der Spannungsabfall im Kabel wird zu gross!

Gruß aus Nordertown

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Hallo Gerd,

wenn ich das Schaltbild richtig deute, handelt es sich bei B um ein bistabiles Relais. Beim jeweils durch die Endabschaltung aktiven Weichenspule (unabhängig vom Zustand der Eingänge der Schaltung)  fließt von +U  über die Magnetspule der Weiche und über die Spule des bistabilen Relais  ein dauerhafter Strom nach Masse. 13 mA scheinen mir da durchaus realistisch. Nicht viel, aber auf Dauer könnte es vielleicht reichen, den Antrieb zu überhitzen. Ich halte die Schaltung in jedem Fall für ungünstig, allein schon aufgrund des Stromverbrauchs.

Grüße, Jürgen

Hallo Jürgen
zunächst danke für die schnelle Nachricht. Bei diesen Stromfluss habe ich die Spule des Relais übersehen und nicht berücksichtigt. Trotz Deiner Ansicht, dass es sich um eine ungünstige lösung handelt - ich habe bisher nichts besseres gefunden. Wenn also die 13 mA zum Überhitzen der Weichenspulen führen können, muss ich nach einer Lösung grübeln.
Nochmals danke
Gruß Gerd

Servus,

Jürgen (#4) ist mir zuvorgekommen

ich bin zu dem gleichen Schluss gekommen wie Jürgen, allerdings mit der Ergänzung: falls die Weiche keine Endabschaltung hat, fließt Strom über beide Magnet- und Rel-Spulen.

IMHO: Eigentlich wäre das eine Aufgabe für einen µC (zb. Arduino), da könnte man das Dauerstrom-Problem umgehen und die Schaltung würde einfacher (weniger Bauteile).

Gruß
Lutz

Hallo Nordertown
Natürlich handelt es sich um eine Diodenmatrix - entschuldige die schlampige Ausdrucksweise. Für beide Bahnhöfe "Leoben" und "Schwarzach" verwende ich diese Anordnungen sowohl für die Weichenstraßen als auch für die Schaltung der Signale. In "Leoben habe ich 49 Weichenstrassen mit zusammen 31 Weichen, die hervorragend funktionieren
Danke für Deine Hinweise
Gerd

Hallo,

ich verstehe die Schaltung nicht. Hier liegt die positive Eingangsspannung U+ an den Eingängen zweier Inverter. D.h., deren Ausgang ist immer Low. Folglich ist der Ausgang des nachgeschalteten NAND immer High.

Lässt man dieses Detail einmal großzügig weg, hängt das Verhalten der Schaltung stark von den Signalen an den Eingängen 9, 10 und 11 ab. Wenn das nicht bekannt ist, was soll man dann zur Schaltung sagen?

Im sichtbaren Teil der Schaltung gibt es keine Endabschaltung. Der gemeinsame Eingang der Weichen hängt an plus, und es wird über die Transistoren nach minus geschaltet. Das Relais B bekommt seinen Arbeitsstrom über die Weichenspulen. Ohne Endabschaltung muss also in einem Zweig immer ein Strom fließen. Hat die Weiche eine Endabschaltung, dann schaltet sie das Relais B ebenfalls. Das Relais muss dann aber schneller schalten als die Weiche. Hat sie keine Endabschaltung, fließt der Strom dauerhaft, auch durch die Relaisspule. Das alles in Abhängigkeit von den Eingängen 9, 10 und 11.

Die vorliegende Information ist m.E. fehlerhaft und unvollständig, insbesondere wegen des erstgenannten Punkts, statischer Pegel an den beiden Invertern. Wie soll man da die Frage beantworten?

Grüße
Zwengelmann

Hallo Gerd,

ich bin nicht der Elektronikspezialist und kann daher Deinen Schaltplan nicht "lesen". Aufgrund der Nachbarbilder gehe ich allerdings davon aus, dass hier eine Rückmeldung der Weichenstellung vorgesehen ist. Das hat natürlich mit dem Modell "meiner" Diodenmatrix keine Übereinstimmung. Das erkennt man schon mal daran, dass - wie Du schreibstwird. Das kommt in meinem Beispiel nicht vor. Hier wird mit nur einem Tastendruck die komplette Weichen-Strasse gestellt und nix "gesperrt". Nebenbemerkung: das von mir angeführte Beispiel der Diodenmatrix funktioniert nur mit Antrieben, die mit einem einmaligen Impuls "auskommen". Motorische Antriebe brauchen, bis sie in die definierte Endlage eingenommen haben, durchgehend anliegende Spannung.  Nach dem Tastendruck auf das Zielgleis in der Matrix ist Ruhe im Karton, ein motorischer Antrieb würde hier sofort in der Bewegung abbrechen.
Text und Bilder zur Diodenmatrix sind nicht von mir, ich habe es nur übernommen und hier 1:1 hineinkopiert.

Gruß aus Nordertown

Hallo Gerd,

auch ich bin noch ein wenig am Grübeln ob deines Schaltplanes ...

aber soweit ich ich es eruieren kann, erfolgt sowohl die Ausleuchtung deines Stellpultes, wie auch die Weichenstellung abhängig von dem Zweispulenrelais "B". Was aber bedingt, daß dauerhaft Spannung an den Weichenantrieben anliegt.

Ich habe inzwischen schon länger keine solchen Roco-Antriebe mehr hier; aber aus Erfahrung in der Vergangenheit mit Weichenantrieben diverser Hersteller, egal welcher Spurweite, kann ich dir schreiben, das ist nie eine gute Lösung! Die Endabschaltung in den Weichenantrieben, so vorhanden, arbeitet nicht immer zuverlässig und geht auch im Laufe der Zeit gerne mal verlustig. Daraus resultierend gab es schon vor x Jahren immer wieder so "aha-Erlebnisse", daß bislang funktionierende Antriebe "plötzlich" nach einigen Monaten oderJahren abkokelten.

Um die Antriebe zu schützen, ist es von Vorteil, Stellimpuls und Rückmeldung zu trennen. Das kann rein mechanisch geschehen, Unterflurantriebe mit getrennten Endkontakten würden sich da z. B. anbieten. Ein Impuls einer Schaltung stellt die Weiche, die Endschalter melden die Lage ans Stellpult...

Bei Beibehaltung der jetzigen Antriebe gibt es eigentlich nur die (elektronische) Möglichkeit, Stellweg und Rückmeldeweg aufzutrennen, um längerfristig keine Antriebe zu "opfern". Das Stellen erfolgt mittels Impuls, das Rückmelden dabei über zuzätzliche (Print-)Relais mit entweder zwei Spulen oder mittels Selbsthaltung und gegenseitiger Verriegelung. Die Verriegelung ist ja wichtig, damit nicht beide LEDs leuchten. Selbsthaltung würde aber nur funktionieren, so lange Spannung an der Steuerung anliegt, bei Ausschalten der Anlage würden die Relais abfallen und bei Wiederinbetriebnahme bis zum ersten Betätigen des Stelltasters gar nix leuchten. Deshalb wären Relais mit zwei Spulen vorzuziehen; die in ihrer Endlage verbleiben, auch bei Wegnahme der Stromversorgung.
Eventuell gäbe es noch die Möglichkeit, mittels Transistoren oder IC, Stichwort "Flip-Flop",
http://www.gsc-elektronic.net/elektronik/flipflop.html
die Rückmeldung zu schalten, "Relais gibt Impuls, schaltet Weichenantrieb und Transistor, fällt ab, Transistor leitet bis zum Gegenimpuls Spannung für LED". Aber das wäre ebenfalls eine etwas umfangreichere Änderung/Ergänzung der Schaltung...

Grüße
Roland

Servus,

#8: Der 4000 ist ein NOR (nicht-oder), d.h. Plus an einem der Eingänge schaltet den Ausgang nach Masse. Die Inverter an einem der Eingänge sind unnötig, den NOR-Eingang auf Masse legen würde reichen.
(Der Transistor am NOR-Ausgang wird nur geschaltet, wenn alle Eingänge auf Masse liegen.)
Die Eingänge 5 und 11 der NORs liegen über die LEDs auf Masse, nicht sehr sauber .
Die Eingänge ea und eg sind über die E-B Diode des unbezeichneten Tr. und -in Reihe- mit der einen "Dreifach"-Diode auf Masse gezogen...

Das Flipflop wird über den Rel-Kontakt b1- der ein Low am jeweiligen NOR erzwingt "hergestellt". Allerdings sehe ich keine Verriegelung, das verhindert in der Tat nur, das der Weichenantrieb mehrmals in die gleiche Richtung schaltet.

Da die Transistoren nach Masse schalten, muß der Plus für die Rel-Spulen vom Weichenantrieb kommen- etwas "merkwürdig" weil da ja ständig eine Rel-Spule unter Spannung steht- das kann eigentlich nur mit W-Antrieben mit Endabschaltung funktionieren...

zur Funktion: Wenn der linke BD675 durchschaltet, wird der Knoten "grün" auf masse gezogen, der Weichenantrieb umgelegt, jetzt wird die rechte Rel-Spule (Knoten rot) über den W-Antrieb bestromt, was das Rel umschaltet.
Analog dazu dann von rot auf grün.

Ein plus am ew steuert kurz den BC547 an, der "klaut" dem unbez. Tr. die Basisspannung, der sperrt, was den unteren BD675 durchsteuert, der dann über den Rel-kontakt b2 den Weichenantrieb umschaltet.
Nachtrag: Wenn ea und/oder eg auf Plus gelegt wird, wird der unbez. Tr. durchgesteuert, so das der BC547 keine wirkung hat.

Mein Fazit: Funktioniert, wenn die Weichenantriebe eine Spule mit !funktionierender! Endabschaltung besitzen, ABER dieser Aufwand für EINEN Weichenantrieb...

Gruß
Lutz

Hallo Zwengelmann
Zur Schaltung.
Der Taster am Eingang ew schaltet die Weiche bei jedem Tastendruck um, aber nur dann, wenn die Eingänge 9 und 10 Low sind. ist einer dieser Eingänge High, dann kann ew nicht schalten. Das ergibt sich aus dem diskret mit 3 Dioden und einem Transistor aufgebauten 3fach Nor. Der nicht näher bezeichnete Eingang U+ ist für einen Weichenzähler vorgesehen, damit nicht alle Weichen zugleich schalten. von mir nicht benützt könnte also auch auf Masse gelegt werden. Für den Eingang 9 und 10 gelten die nun kommenden Bedingungen entsprechend. ist 9 high, also eine Fahrstraße gesetzt, und die betreffende Weiche soll auf abbiegen geschaltet werden, dann sind nach der Schaltung die Eingänge des 3fach NOR 5,3 und 4 low und damit der Ausgang des NOR high. Der Transistor schaltet durch und die Weiche wird gestellt. Eine weitere Schaltung der Weiche kann nur dann erfolgen, wenn die Fahrstraße gelöscht wird.
Ich hoffe ich habe das nun richtig und auch verständlich . ich bin nun mal kein gelernter Elektroniker, was ich kann habe ich mir nur für die Eisenbahn angeeignet.
Herzlichen Groß aus der Steiermark
Gerd

Servus Lutz
Du hast ja recht es funktioniert nur mit endabgeschalteten Weichenantrieben und die von Roco haben bisher auch immer gut funktioniert, aber zuletzt sind mir 3 und wie immer gerade die, die am schwersten zugänglich sind abgebrannt. Warum soviel Aufwand für eine Weiche? Ich fand gerade die Möglichkeit der Weichenstraßenschaltung interessant, weil ich doch allein in meinem Bahnhof Leoben 43 Weichenstraßen definiert habe. Die Ausleuchtung der Weichenstellung am Stellpult hat ja meines Erachtens keinen Einfluß auf die Weichenspulen.
Ich bedanke mich jedenfalls für jede Anregung bei allen die geschrieben haben herzlichst
Gruß
Gerd

Servus Gert,

nach all den Erklärungen kann ich mir folgendes vorstellen:
Da das NOR seinen Transistor ständig durchsteuert, der Weichenantrieb aber mech. hängt, wird nicht umgeschaltet und die Spule brennt durch

Gruß
Lutz