BAANBEVEILIGING
Uiteraard is er beveiliging.... het duurt niet lang of treintjes botsen tegen elkaar, ontsporen op plekken waar ze niet mogen ontsporen of wat dan ook. In mijn geval kunnen ze ook nog eens 75 cm naar beneden donderen als de brug openstaat.... Toen dat een keer met een nieuwe Roco 1100 gebeurde was de maat dan ook vol en kwam er als eerste beveiliging op de brugsecties. Een microschakelaar die sluit als de brug geheel dicht is en daarmee 3 spoorsecties van spanning voorziet (via een relais) is snel genoeg gemonteerd en voorkomt verdere kromme pantografen in de toekomst. Licht ik de brug 2 mm op, dan opent het contact, het relais valt af en de sporen hebben geen spanning meer. Opgelost!
Naarmate de baan complexer werd kreeg ik meer problemen. In principe rijden er minstens 3 treinen rond; twee op het buitenspoor en nog een op het binnenovaal. Daartussendoor wordt hier en daar gerangeerd en soms heb ik op de buitensporen nog een derde trein lopen ook. Aangezien het "rangeerovaal" op diverse plaatsen de buitenbaan in kan dan wel kan verlaten, liggen zonder beveiliging problemen voor de hand, ook al omdat ik binnen de baan sta en dus nooit alles tegelijk kan waarnemen. Hoe vaak ik grind, kolen, containers of wat dan ook heb lopen verzamelen en hele treinen weer fatsoenlijk in de rails heb gezet is niet meer te tellen. Tijd voor oplossingen (behalve je kop erbij houden, natuurlijk).
Met de komst van de vuurloze twee-asser diende zich nog een probleem aan: de wissels moesten allemaal gepolariseerd worden om het ding fatsoenlijk te laten lopen en dus mogen er geen verkeerd staande wissels meer opengereden worden: kortsluiting is het gevolg en de hele mikmak staat weer stil. Tijd om iets te bedenken. Nu blijkt weer het voordeel van een digitale baan: je hebt nl. continue 17 volt wisselspanning op de baan staan. Die kan via een brugcelletje mooi als voeding voor een relais dienen. De polarisatieschakelaars in de wisselaandrijvingen gebruik je dan tevens om het relais al dan niet spanning te geven (die 35 tot 50 mA stroom trekken ze wel en op de totale voedingscapaciteit maakt het ook niet uit). Alle relais staan stroomloos in de "reguliere toestand", d.w.z. in hoofdsporen is dat b.v. een rechtstaand wissel en daarbij krijgt het relais geen spanning. Moet het wissel tijdelijk afbuigend staan dan wordt het relais bekrachtigd en via maak- en breekcontacten worden spoorsecties al dan niet van spanning voorzien. Je beveiligt dus op twee manieren tegelijk: twee treinen kunnen niet meer tegen elkaar rijden en je voorkomt het openrijden van een verkeerd staand wissel. Voorlopig zit deze vorm van beveiliging alleen in de hoofdbaan, het doorgaande rangeerovaal en de 2 bundels opstelsporen; voor de rest van de opstelsporen is het voorlopig nog puur je hoofd erbij houden. De bijbehorende daglichtseinen zijn voorzien van LED's en die krijgen (via de relaisschakelaars) weer spanning van een afzonderlijke 12 volt gelijkspanningsunit. Overigens werkt de beveiliging alleen in de hoofdrijrichting (rechtsom of met de klok mee); in principe wordt er niet "andersom" gereden.
 |
Aansluiting van de gelijkrichter op de sporen: in dit geval blauw aan de onderste rail en geel via de hartstukschakelaar naar de bovenste rail. Indien het wissel naar het onderste spoor staat, is het aan de gelijkrichter hangende relais bekrachtigd; staat het wissel naar het bovenste spoor dan krijgt het ding dus geen spanning. |
De baan heeft daarmee 3 voedingsbronnen: de 17 volt wisselspanning die van de trafo en digitale centrale komt (in de toekomst wordt dat zelfs een dubbele unit); een separate trafo die 17 volt 2-3 ampere kan leveren voor wisselschakelaars en een kastje voor de 12 volt gelijkspanning. Wissels kunnen daarmee makkelijk "gepaard" geschakeld worden, wat ook weer uitspaart op de benodigde schakelaars èn het scheelt handelingen :-)
Als we dan toch met basale elektronika bezig zijn: LEDjes kun je het beste op gelijkspanning laten branden. Ze doen het (via een voorschakelweerstand) ook wel op wisselspanning maar in wezen knipperen ze dan heel snel. De voorschakelweerstanden moet je een beetje proefondervindelijk bepalen: in principe doet elke LED het via een 600 ohm weerstand op 12V, maar met name groene LED's branden dan wel erg fel. Al naar gelang de reguliere stroom door zo'n ding kun je beter weerstandjes in de orde van grootte tussen 2k en 4k7 voorschakelen: 2k voor de gele LED, 2k7 of 3k3 voor de rode en 4k7 voor de groene. In een daglichtsein zou je dan de kathodes aan elkaar kunnen hangen en de anodes elk met een eigen weerstandje via de schakelcontacten op de 12V aansluiten. Ik gebruik nog een stel oude Fleischmann daglichtseinen waar origineel een rood en een groen lampje van 3mm inzaten en heb daar 3mm LED's ingezet. Eigenlijk zijn die dingen dus echt te groot en voor een sein geven ze ook erg veel licht, vandaar de begrenzing met een wat grotere weerstand. Intussen heb ik ook een NS hoofdsein van MRP aangeschaft. Mooi model, maar ook hier weer 3mm LED's en 1 weerstand van 1k in de massaleiding. Ik heb er maar gauw een 3k9 bijgezet waarmee het licht een stuk realistischer is geworden.
Misschien een interessante voor de bouwers met een soortgelijke situatie:
Spoor-1 is het zg. doorloopspoor. Door de wisselstraat WSL-15 t/m WSL-19 lopend gaat het rond en komt weer via de inrijwissels in Spoor-1 uit. Vandaar dat er aan de uitgang voor WSL-15 een hoog sein staat. De sporen 2 t/m 6 zijn opstel/rangeersporen, elk met een dwergsein voor het betreffende wissel. Het hoge sein aan spoor-1 krijgt dus alleen groen als alle wissels 15 t/m 19 recht staan. Staat ook maar 1 van die wissels afbuigend, dan toont het rood.
De dwergseinen tonen alleen groen als het wissel waarop het betreffende spoor uitkomt afbuigend staat èn de volgende wissels recht staan. Zo niet: dan dus rood. Voor spoor-3 is dat dus WSL-16 afbuigend en WSL-17 t/m 19 recht. Voor spoor-6 is alleen WSL-19 afbuigend genoeg. Voor elk wissel ligt een stopsectie van ca. 30cm in een railstaaf, die geschakeld wordt op dezelfde condities als die welke voor het groene sein gelden.
De seinen zijn op onderstaande manier geschakeld:
LED1 en LED2 zijn het hoge sein, LED3 en LED4 het dwergsein aan spoor-2, LED5 en LED6 het dwergsein aan spoor-3, enz.
RL15 schakelt op WSL-15, RL16 op WSL-16, enz. Zoals reeds gezegd: bij rechtstaand wissel is het relais onbekrachtigd. RL30 zit op de verdeelwissel boven/onderbundel, RL43 en 44 zijn uitloopwissels in de bovenbundel, zie ook het baanplan.
Een probleem kan zijn dat moderne lichtseinen worden uitgevoerd met LED's, waarbij doorgaans de anodes of kathodes aan elkaar vastzitten. Dat is vaak moeilijk naderhand om te bouwen. De Henckens dwergseinen zijn uitgevoerd met een printje waarop 3 SMD-LED's zitten, ook weer met de anodes aan elkaar vast. Daar is met enige voorzichtigheid echter de verbinding tussen de rode LED en de plus-aansluiting weg te krassen, vervolgens soldeer je de groene aansluitdraad van de groene LED aan de bovenzijde van de rode LED, er moet nog een weerstandje van 330 ohm in de rode LED-draad bij en het werkt dan ook met een schakeldraad die tussen massa en +12 V schakelt. Je zou dan nog kunnen kiezen tussen rood en groen of rood en geel door i.p.v. de groene kathode, de gele kathode door te lussen naar de rode anode.
Vervolgens komt het bloksysteem voor de hoofdlijn: na veel 5-en en 6-en besluit ik tot reedschakelaars en magneten aan de sluitwagens. Nadeel: altijd een sluitwagen nodig. Voordeel: bij verlies van een deel van je trein blijft de hele hap uiteindelijk ook staan en je treinen kunnen langer dan bloklengte worden. Voor het hoofdtrajekt komen er dan 13 blokken van ca 2m70; da's voldoende voor de kortere treinen en treinen blijven dus minstens 5m40 uit elkaar zitten. Om problemen met de al bestaande wisselbeveiligingen te voorkomen zit de wisselbeveiliging allemaal op de linker spoorstaaf en komt het bloksysteem op de rechter spoorstaaf te zitten: zo kan het onafhankelijk van elkaar werken (naderhand blijkt dat onbewust een goede keuze te zijn geweest: voor het zg. Lenz ABC systeem moet het signaal op de rechter spoorstaaf zitten). Vervolgens zijn er nog een paar zg. reset-schakelaars nodig, nl. daar waar een trein het hoofdspoor verlaat en vervolgens een blok achter zich op onveilig laat staan. Dat is met een reset-schakelaar die het betreffende relais weer op veilig zet op te lossen en dat kun je met een handmatige momentschakelaar doen of door een extra reed direkt achter het uitrijwissel die parallel aan de volgende blok-reed komt te staan. Tevens kan een trein in noodgevallen zo nog achteruit rijden. Vandaar dat ik een controle-paneeltje heb gebouwd met voor elk blok een reset-schakelaar en een rode plus groene Led om de bloktoestand te kunnen zien.
De hoofdreden om geen stroomdetektie toe te passen is simpel: er staan momenteel al zo'n 150 wagens op de baan, het overgrote leeuwendeel daarvan is 4-asser. Wil je betrouwbare detektie hebben dan moet elke as een stroomafnemer worden. Je snapt dus allang dat ik niet zit te wachten op ca 1 ampere extra rijstroomafname puur voor de beveiliging.
De relais voor het bloksysteem worden bistabiele versies, die via de reedschakelaars op een separate 12V lijn worden gezet. Elke reed schakelt twee relais: het relais voor het blok direkt voor de reed op onveilig en het relais voor het blok daar weer voor op veilig. De relais hebben dan nog een extra schakelcontact voor lichtseinen, zo je die wilt installeren. Plaatsing van de magneten aan de wagens en hoe je reedschakelaars liggen is behoorlijk cruciaal: voordat je alles vastzet of lijmt eerst uitgebreid testen op foutloze werking.
Het is misschien niet het meest duidelijke schema, maar met wat logika moet het te volgen zijn. De diodes dienen om bij een handmatige reset te voorkomen dat een volgend blok weer op onveilig gaat. Trein loopt van blok-1 in blok-2 in blok-3 enz. Voor de duidelijkheid: de reed die blok-1 (èn het vorige) schakelt ligt tussen blok-1 en blok-2. Spoel 1-16 schakelt de onveilig-stand, spoel 2-15 schakelt de veilig-stand.
Binnenkort start ik met een proef met asymmetrische DCC: op elk schakelcontact voor een blok komt een setje van 5 diodes die bij onveilig het signaal asymmetrisch maken (naar het Umelec-principe). Lenz Gold en Silver decoders reageren daarop door de trein netjes af te laten remmen tot stop en wanneer het blok weer veilig wordt gaat het signaal naar symmetrisch waarop de lok weer volgens ingestelde vertraging aanzet. Voordeel: mooier om te zien en de decoders blijven gewoon spanning houden (waarbij dus ook de treinlichten blijven branden). Voor elk blok heb je 5 diodes (1N4002) nodig, totale kosten ca 50 cent. Nadeel: 15 nieuwe decoders nodig :-( (had je ook maar Zimo's moeten kopen Holleman, die had je met een softwareupgrade gewoon aan kunnen passen....)
Met een momentschakelaartje kan ik blok 13 op onveilig zetten en vervolgens stopt de 1e trein in dat blok en de rest wat rijdt valt keurig stil in de blokken daarvoor, je haalt de spanning van de baan (de centrale, wisselvoeding en 12V supply blijven hier gewoon aanstaan) en je kunt vertrekken. Wil je weer gaan rijden, dan schakel je de baanspanning in en reset blok 13 en de hap start weer keurig op.
Tot slot nog een hele simpele beveiliging op doodlopende sporen:
Voor het stootjuk zit een microschakelaar; ingedrukt schakelt die de spanning van het spoor af. Simpel maar doeltreffend! Straks gaan er fatsoenlijke schroeven in, de draadjes onder de tafel en camoufleer ik het geval wel met een zandkist o.i.d....
De loops: aanvankelijk wilde ik een schaduwstation bouwen op de overloop van mijn zolder. Daar staat nog zoveel rotzooi die weer ergens anders moet worden geplaatst, dat ik dat projekt lekker voor me uitschoof. De loops echter liggen er al een tijdje en met wat kleine aanpassingen kunnen daar ook schaduwstationsporen gelegd worden. De tafelconstructie is makkelijk te verbouwen en die ruimte is toch al in gebruik voor het baantje. Dus gaat het zo worden:
 |
Wissels
A-1 en A-2 alsmede B-1 en B-2 enz. worden gepaard via
1 schakelaar bediend. De reguliere baan loopt via de
buitenste sporen, daar blijft ook het bloksysteem
gehandhaafd. De trein die geparkeerd moet worden
loopt op één van de binnensporen waar na de wissels
steeds twee reedcontacten ca 10 cm achter elkaar
liggen. Het eerste schakelt het laatste blok wat
onveilig stond weer op veilig zodat treinen kunnen
doorlopen. Tevens schakelt het een bistabiel relais
om, waarmee wissels A-1 en A-2 weer naar het
buitenspoor geschakeld worden, dit uiteraard om te
voorkomen dat een volgende trein ook naar binnen
loopt. Het volgende reedcontact schakelt het bistabiele relais weer terug om te voorkomen dat daarna de wissels niet meer omgezet kunnen worden. Waarom geen monostabiel relais? Stel dat het relais al weer afvalt terwijl de spoelen nog aan het schakelen zijn. Dan vliegt er mogelijk wel 2 ampere door de verbrekende contacten van het relais dat immers via de puls van de reed geschakeld wordt. 25 keer zo schakelen betekent verbrande contacten of je moet een zware uitvoering gebruiken. De binnensporen liggen in hun 2e helft permanent aan asymmetrische DCC, dus de treinen remmen keurig af. Is de laatste wagen over de 1e reed gelopen dan springen de wissels terug waarmee een extra stopsectie voor wissel A-4 afgeschakeld wordt en de lok direkt stilvalt mocht die te ver doorlopen. Bij het uitrijden kan het dus ook zijn dat een lok nog via asymmetrische DCC gevoed wordt en dus moet dan in de rangeerstand weggereden worden waarna op het reguliere spoor in de normale stand geschakeld kan worden. Staat een lok in de stopsectie dan krijgt hij de reguliere spanning van het achter de wissel liggende blok indien dit wissel goed staat. Er is voldoende ruimte voor 3 sporen in elke loop, dus er kunnen maximaal 4 schaduwsporen komen, elk lang genoeg voor een trein van 2,5 tot 3 meter. |
