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Umbaubericht Tram auf 2,4GHz Funkfersteuerung

von Ralph

Liebe Modellstrassenbahner,

vorab eine Frage, die immer wieder gestellt wird: "Macht es Sinn, in einer digitalen Umgebung im Akkubetrieb zu fahren?" Die Antwort: "Nein, aber es macht Spaß und hat Vorteile!"

Ein mit Akku angetriebenes Fahrzeug kann überall eingesetzt werden, vorausgesetzt die Spurweite stimmt. Gleisverschmutzung, Oberleitung, Unterleitung, Digital oder Analog; egal dieses Fahrzeug kann überall fahren. Das macht es ideal zur Gleisreinigung auf allen Anlagen und Modulen. Neben der technischen Herausforderung war das die eigentliche Intention zur Entwicklung und Umsetzung.

Alles sollte möglichst einfach zu beschaffen sein und von jedem, der einen Decoder in ein Fahrzeug löten kann, auch baubar sein. Wichtig sind drei Komponenten: Das Grundfahrzeug, die Steuerung und vor allem der Akku.

Das Grundfahrzeug braucht einen 12 Volt-Gleichstrommotor (oder geringere Spannung), leicht laufende Achsen und sollte etwas Platz im Innenraum haben. Als erstes muss man alle Stromabnehmerfedern bzw. Kupferkontakte von den Rädern entfernen. Dies verringert den Rollwiderstand und verhindert Stromrückspeisung in das Anlagensystem. Alle vorhandenen Kabelverbindungen sind abzulöten. Am Ende verbleiben nur der Motor und das Getriebe im Fahrzeug.

Als Funkfernsteuerung verwende ich das im Auto- und Flugmodellbau bewährte System DSM2/DSMX von Spektrum, welches weit verbreitet und zukunftssicher ist. Die Firma Deltang in England bietet für Eisenbahnen geeignete Empfänger mit integriertem Fahrregler an. Diese wurden aus Empfängern für Mikromodelle entwickelt, wie sie auch von 1/87-Automodellbauern verwendet werden. Als Sender kann sogar ein Knüppelsender aus dem Modellbau verwendet werden. Komfortabler sind allerdings die Sender von Deltang, die dem Modellbahner mit ihren Drehreglern sicher besser in der Hand liegen. Die Empfänger sind nicht größer als gängige DCC-Decoder. Anschlüsse für Beleuchtung und Sonderfunktionen sind ebenfalls vorhanden, werden bei meinen Prototypen jedoch noch nicht genutzt.

Das wichtigste und bisher auch schwierigste Thema sind bzw. waren die Akkus. Die Entwicklung ist in den letzten Jahren, vor allem durch Modellbau und Telekommunikation, rasant fortgeschritten. Es gibt mittlerweile LiPos, die sehr klein sind und eine hohe Energiedichte haben. Wenn man die Eigenheiten dieser Kraftpakete beachtet und sie hegt und pflegt, sind sie ideal. Für nur gelegentlichen Betrieb und einfachere Ladung nutze ich auch Lithium-Ionen-Akkus in Mignongröße. Auch Akkus, wie sie beim FALLER Car System verwendet werden, sind geeignet. Da diese Akkus als Einzelzellen nur 3,7 Volt liefern, muss die Spannung hochgesetzt werden. Dies geschieht mit einem Step-Up-Regler, der auf 6/9 oder gar 12 Volt hochregeln kann.

Mögliche Materialauswahl

Empfänger der Fa. Deltang:
www.deltang.co.uk
www.micronradiocontrol.co.uk

POLULU Step-UP-Regler

Sender DSM2/DSMX-System

LiPo oder LiIon Akku 3,7 Volt oder 7,4 Volt

Für die ersten Tests fand ich einen alten Zweiachsantrieb von Stängl in meiner Bastelkiste. Die nicht mehr benötigten Kontakte wurden vollständig entfernt. Den Antrieb klipste ich in ein altes M-Chassis der Wiener Souveniermodelle. Das war es dann schon für den mechanischen Teil. Empfänger und Step-Up-Regler verlötete ich miteinander.

[Staengel Tram]

Den Motor lötete ich nun an die Anschlüsse am Empfänger an und verband den Step-Up-Regler mit den Akkukabeln. Achtung: Damit der Akku nicht zu weit entladen wird, hat der Empfänger eine Schaltung integriert. Diese funktioniert jedoch nur bei 3,7 Volt. Wenn wir also den Step-Up-Regler einsetzen, muss das Kabel zum Anschluss der Erkennung direkt am Akku angeschlossen werden. Siehe Skizze:

[Schaltungszkizze]

Wenn der Akku geladen ist, kann es schon losgehen. Wie Sender und Empfänger miteinander gebunden werden, ist den ausführlichen Informationen auf der Homepage von Deltang zu entnehmen. Wichtig ist nur, dass nach dem erstmaligen Binden der Sender zuerst eingeschaltet wird, damit der Empfänger ihn erkennt; sonst versucht er nach kurzer Zeit, sich neu zu binden.

Ich habe bereits mehrere Akkutypen getestet; alle auf den folgenden Bildern gezeigten Beispiele sind geeignet. Am einfachsten lassen sich die Lithium-Ionen-Akkus aus dem Modellbau handhaben. Dafür gibt es passende Ladegeräte und man muss sich nicht groß um Ladetechniken kümmern. Manche dieser Akkus haben die Größe der gängigen Mignon- oder AA-Batterien, so dass wir deren Batteriehalter benutzen können.

[Staengel Antrieb]

[Akkutypen]

Ich benutze ein spezielles Ladegerät, mit dem ich alle möglichen Akkutypen laden kann; das ist aber nicht notwendig.

[Ladegerät]

Bilder verschiedener Akkuhalter für AA-Größe sowie von diversen Akkutypen:

[Akkuhalter]

[Akkus 1]

[Akkus 2]

Die Vorgehensweise beim Roco-Sechsachser ist im Prinzip wie beim Zweiachser. Am besten alle Verbindungen zum Motor, die vorhandene Platine und alle Stromabnehmerfedern/Kupferkontakte von den Drehgestellen entfernen. Bei meinem Modell konnte ich den Empfänger und den Step-Up-Regler einfach im A-Teil auf den Motorhalter kleben, da die Fenster im Modell verschlossen werden (Atw). Soll die Inneneinrichtung beibehalten werden, muss man die Platinen verstecken, wie man es auch mit Decodern macht. Der Step-Up-Regler muss nicht unmittelbar am Empfänger angelötet sein, was etwas Freiheit beim Verstecken der Komponenten gibt. Der Akku sitzt bei meinem Modell im B-Teil. Auch hier kann man durch die Wahl eines kleinen flachen LiPo-Akku einen weniger auffälligen Einbauplatz finden. Wichtig ist, das alle Komponenten den Schaltplänen entsprechend verlötet werden. Hilfestellung findet man diesbezüglich auch auf der Homepage von Deltang. Im B-Teil ist auch der Ein-Aus-Schalter eingebaut, der von unten zugänglich ist. Momentan baue ich eine Ladebuchse ein, um den Akku auch im Fahrzeug laden zu können.

[Roco GT6]

[Roco GT6 Antrieb]

Hierzu nochmals der Hinweis: Die derzeit von mir genutzten Lithium-Ionen-Akkus sind relativ einfach in der Handhabung. Nutzt man die kleinen, unauffälligeren LiPo-Akkus, muss man größte Vorsicht walten lassen. Sie vertragen weder Tiefenentladung noch Überladung und reagieren auf Falschbehandlung durchaus gefährlich. Derartige Akkus sollen in Smartphones bereits in Flammen aufgegangen sein. Informationen über den richtigen Umgang findet man im Internet.

Die 2.4 GHz-Sender wurden aus Bausätzen von Deltang aufgebaut und in die Gehäuse integriert. Über die Fa. Micron gibt es die Sender auch fertig montiert.

[Fernsteuerungshandregler]

Hier nun die Beschreibung der drei Sendertypen.

Auf dem Bild links ein Sender zum Steuern von nur einem Modell. Der rote Knopf ist der Ein-Aus-Schalter. Der schwarze Knopf dahinter ist der Bindetaster. Die zwei rechten Taster lösen Funktionen wie Licht etc. aus. Der Schalter kann je nach Programmierung die Fahrtrichtung oder eine Funktion schalten. Der silberne Drehregler dient entweder mit Mittelstellung–links-rechts oder mit voller Umdrehung zur Geschwindigkeitsregelung, ganz wie bei den gängigen Modellbahnreglern.

Der rechts abgebildete Sender steuert ebenfalls nur ein Modell und besitzt einen roten Ein-Aus-Schalter und davor den Bindeknopf. Der Drehregler rechts oben bedient eine Massensimulation (Inertia). Kippschalter und silberner Drehregler funktionieren wie bei dem linken Sender.

Der mittlere Sender besitzt einen roten Ein-Aus-Schalter und daneben den Bindeknopf. Der rechte kleine Drehknopf ist die Massensimulation. Der linke kleine Drehknopf hat zwölf Schalterstellungen und kann damit zwölf verschiedene Modelle binden, die dort aufgerufen werden. Funktion des Drehreglers und des Kippschalters wie bei den anderen Sendern.

Gleis- und Oberleitungsreinigung, die eigentliche Aufgabe der Akku-Tram.

Mit einem Reinigungspad, welches auf den Pantografen geklebt wird, kann die Oberleitung sehr einfach gereinigt werden. Hierbei spielt es keine Rolle mehr, mit welchem System auf der Anlage gefahren wird, da der Reinigungszug vollkommen autark ist. Für die Gleisreinigung wird ein spezieller Wagen mit einzeln aufgehängten Reinigungspads gezogen. Es ist geplant, diese Reinigungspads mit ihren Trägerelementen später in das Tramfahrzeug zu integrieren; Versuche dazu laufen bereits. Der Reinigungswagen wird in Deutschland bei der Firma KPF-Zeller hergestellt. Die Kupplungen können an das eigene System angepasst werden. www.kpf-zeller.de

Die Reinigungspads werden aus einem Putztuch vom Lebensmitteldiscounter geschnitten und mit doppelseitigem Klebeband auf den Trägerelementen am Wagen und am Pantografen befestigt. Wie wir anlässlich des TLRS-Treffens der German Speaking Group in Nürnberg 2018 ausgiebig testen konnten, funktioniert es perfekt.

Weitere Impressionen der beschriebenen Fahrzeuge und Komponenten stellte uns Helmut Gieramm zur Verfügung:

[Tramino West Fuerth]

[Tramino West Fuerth]

[Tramino West Fuerth]

[Tramino West Fuerth]

[Tramino West Fuerth]

Ich hoffe, liebe Leser, Sie durch meinen Bericht zu eigenen Experimenten angeregt zu haben.

Ralph

Bildnachweis:
Bilder 1 bis 11 von Ralph
Bilder 12 bis 17 von Helmut

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