Gleisbesetztmelder

 

GB-M 4

 

 

 

 

 

 

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Allgemeines

 

 

Der GB-M 4 dient zum Steuern, Melden und Schalten verschiedener Vorgänge, die durch den fahrenden Zug ausgelöst werden. Zur korrekten Funktion des Moduls  benötigen Sie lediglich einen an beiden Enden  isolierten Streckenabschnitt. Der GB-M 4 wird einfach zwischen die Zentrale bzw. den Fahrtrafo und das Gleis geschaltet. In dem Modul sind Gleisbesetztmelder in Optokopplertechnik wirksam, die nach dem Stromfühlerprinzip arbeiten. Sie reagieren auf jedwede elektrischen Verbraucher. Selbst geringste Ströme reichen schon zur Aktivierung des Schaltvorgangs aus.  Beim  Befahren des abgetrennten Gleisabschnittes durch die Lok oder auch durch einen Wagen mit Beleuchtung bzw. mit Radsätzen die mit Widerstandslack überzogen sind, wird dieses von dem Modul sofort erkannt und der Schaltvorgang ausgelöst. Die Schalttransistoren schalten nach Masse. In Abhängigkeit des Anschlusses und der gewünschten Anwendung können dann direkt ein Rückmeldedecoder, z.B. S88 CAT-5 der Fa. IEK mbH,  elektrische Verbraucher oder Relais nachgeschaltet werden. Die für Relais notwendigen Freilaufdioden sind auf dem Modul bereits enthalten. Die Gleisbesetztmelder sind für alle Stromarten geeignet, Wechselstrom analog sowie Gleichstrom und für jedweden Digitalbetrieb.

Möchten Sie den GB-M 4 in Verbindung mit einem Rückmeldemodul einsetzen, dann sollten Sie hier einen S88 Rückmelder in konventioneller Ausführung anschließen.  

Sie können aber, wenn Sie wünschen, den GB-M 4 auch an ein Rückmeldemodul mit Optokopplertechnik anschließen. Der GB-M 4 funktioniert nur dann mit einem S88 dessen Eingänge über Optokoppler verfügen, z.B. unseren S88 CAT-5 Opto oder das Rückmeldemodul  10787 von Roco*, wenn Sie die Optokoppler mit Gleichspannung betreiben.

 

 

 

Anschluß des Gleisbesetztmelders

 

 

 

!! Schalten Sie  die Spannung Ihrer Modellbahnanlage ab!!!

Trennen Sie zunächst  vier Abschnitte in der gewünschten Länge elektrisch von dem allgemeinem Gleisbereich, mit Hilfe von passenden Isolierstücken vom allgemeinem Bahnstrom ab. Dazu brauchen Sie lediglich den Mittelleiter oder, bei Zweileitersystemen, eine Seite des Schienenstranges auftrennen. Bei Wechselstrombahnen, z.B. Märklin* , sollte  bei H0 mindestens eine halbe Gleislänge, ca. 90 mm  isoliert werden. Der GB-M 4  spricht nur an, wenn Strom durch den abgetrennten Bereich fließt. Der Schischleifer einer Lok ist ca. 70 mm lang. Solange noch ein Teil des Schleifers auf einem  nicht abgetrenntem Bereich ist, wird kein Schaltvorgang ausgelöst, da der Strom grundsätzlich die Eigenart hat, den Weg des geringsten Widerstandes zu gehen. Praktisch wird das abgetrennte Gleis durch den Schischleifer “überbrückt“, solange er sich nicht ausschließlich auf dem isoliertem Gleis befindet. Würden Sie eine geringere Gleislänge als ca. 90 mm isolieren, dann  würde der Schaltvorgang nicht ausgelöst werden   Bei  Spur 1 und Zweileiterbahnen muß der abgetrennte, isolierter Abschnitt mindestens so lang sein wie etwas mehr als eine Loklänge. Der isolierte Abschnitt darf   bei allen Systemen aber durchaus länger als beschrieben sein. So ist es manchmal wünschenswert, z.B. im Bahnhofsbereich,  Gleise von einigen Metern Länge überwachen zu wollen. Auch das ist problemlos möglich. Ebenso können ganze Blockstrecken so überwacht werden.

 

 

 

 

 

 

Verbinden Sie den isolierten Mittelleiter bzw. den abgetrennten Schienenstrang mit einem roten Kabel. Am einfachsten wäre es, wenn sie hierzu das Kabel anlöten würden. Bei Verwendung von Märklin* K-Gleisen müssen Sie mit einem geeignetem Werkzeug, z.B. einem kleinem elektrischem Schleifstein oder ganz einfach Schmirgelpapier, zunächst die Lackschicht auf der Unterseite der Schiene vorsichtig entfernen, damit das Metall das Lötzinn annimmt. Bei Verwendung von Märklin* C-Gleisen können Sie ganz einfach  ein geeignetes Kabel mit einem Kabelschuh auf die Anschlußlasche setzen und die passenden Isolierstücke einfügen. 

 

Da durch den GB-M 4 der gesamte Strom für alle auf dem Gleis befindlichen Verbraucher fließt, verwenden Sie Anschlußkabel > 0,75 mm²!! Beachten Sie bitte, dass der speisende Booster oder Trafo für den abgetrennten Gleisabschnitt einen maximalen Ausgangsstrom von 2,5 A liefern darf!

 

Sofern der GB-M 4 stromlos geschaltete Gleisabschnitte überwachen soll, z.B. im Bereich von Schattenbahnhöfen oder  von Halt-Abschnitten vor Signalen, dann muß die Trennstelle am Gleis einseitig mit einem Widerstand von 1,5 k Ohm überbrückt werden.

 

 

Anschluß digital, MM und  DCC NRMA

 

 

Damit der GB-M 4 korrekt arbeitet ist neben der Digitalzentrale eine gesonderte Speisespannung aus einem Transformator erforderlich. Verbinden Sie hierzu die Ausgänge des Trafos mit den Eingängen L/Ge für den Lichtstrom und 0/Br mit Masse.

 

Der Anschluß “K“ , bzw. “B“ Ihrer Zentrale wird an  die Anschlußklemme “B/Rt“ (-) des Moduls angeschlossen. Benutzer von Zentralen des Herstellers Arnold* verbinden hier das !schwarze! Kabel. Die Anschlussklemmen “Gleis 1-4“ verbinden Sie mit den abgetrennten Gleisabschnitten. Den Anschluß “J“, bzw. “0“ der Zentrale verbinden Sie mit der Anschlussklemme “0/Br“ (-) des GB-M 4. Bei Zentralen von Arnold* schließen Sie hier bitte das !rote! Kabel an. Das gezeigte Anschlussbild ist auch verbindlich bei Märklin* mfx- Geräten, wie z.B. die Central-Station.  Fehlt die Kennung an der Zentrale gänzlich, z.B. Roco* 10764/65, so ist es unerheblich welchen Draht sie wo anschließen, denn das Signal ist symmetrisch. Sie müssen allerdings !genau! darauf achten, dass nachfolgende Schienabschnitte und weitere Gleisbesetztmelder immer in der gleichen Art angeschlossen werden!

 

An die Ausgänge des GB-M 4 können Sie nun Verbraucher, Relais oder Rückmeldedecoder anschließen. Alle Verbraucher müssen mit einem Kabel an “Gem“  angeschlossen werden und dürfen !nicht! nach Masse geschaltet werden, da die Schalttransistoren nach Masse schalten. Andernfalls würde hier kein Strom fließen.

 

 

 

 

 

Am Ausgang des Moduls ist der Anschluß mehrer Anwendungsfälle abgebildet.  Das ist lediglich ein Beispiel für mögliche Anwendungen! Die Rückmeldung für einen S88 funktioniert auch bei zusätzlich angeschlossenen Verbrauchern! Ein gleichzeitiger Anschluß z.B. eines Relais kann vorgenommen werden.

 

 

 

 

Anschluß analog

 

 

1. Gleichstrom

 

Verbinden Sie den   Minuspol des Fahrtrafos gleichermaßen mit “B/Rt“ ( - ) sowie dem Anschluß “0/Br“ (-) des Moduls. Die Anschlüsse “Gl 1-4“ verbinden Sie mit den abgetrennten Gleisabschnitten. Weiterhin verbinden Sie den Pluspol des Fahrtrafos  mit dem Anschluß  “L/Ge“ (+) des Moduls. 

 

 

2. Wechselstrom

 

Verbinden Sie die mit “0/Br“ gekennzeichnete Anschlußklemme mit der allgemeinen Bahnstrommasse, bzw. mit “0/Br“ direkt am Trafo  und die mit “B“, “rot“ gekennzeichnete Klemme mit dem Fahrtrafo. Die Anschlüsse “Gl 1-4“ verbinden Sie nun mit den abgetrennten Gleisabschnitten.

 

 

 

 

 

Anschlussbeispiele siehe oben

 

 

 

Verschiedene Anwendungsfälle

 

 

 

Der GB-M 4 als Belegtmelder in Verbindung mit einem S88

 

Möchten Sie den GB-M 4  lediglich an ein Rückmeldemodul (S88) anschließen, dann müssen Sie am Ausgang des Moduls nur die Anschlussklemmen “Rü 1-4“ mit den Eingängen Ihres Rückmelders verbinden. Es reicht, wie in der Abbildung gezeigt,  wenn Sie lediglich ein Kabel ( blau gezeichnet) mit einem beliebigem Eingang Ihres Rückmeldemoduls verbinden.

 

 

 

!Wichtiger Hinweis!

 

Der GB-M 4 funktioniert jedoch nicht  ohne Weiteres an Rückmeldemodulen, die bereits im Eingang mit Optokopplern arbeiten! So können Sie diesen Gleisbesetztmelder nicht ohne zusätzliche Maßnahmen an unseren S88 CAT-5 Opto oder an das Rückmeldemodul 10787 von Roco* anschließen!! Durch die besondere Technik im Eingang dieser Rückmelder würde durch den Anschluß des GB-M 4 eine Dauerbelegtmeldung erfolgen, unabhängig davon ob der Gleisabschnitt besetzt ist oder nicht!! Sollten Sie   den GB-M 4 an ein Rückmeldemodul mit Optokopplern in den Eingängen betreiben wollen, dann müssen die Optokoppler auf den Rückmeldemodulen mit Gleichspannung betrieben werden! Es reicht hierfür eine Diode( z.B. 1 N 4001 o.ä), die an Wechselspannung angeschlossen ist. An den Anschluß für die Speisespannung des S88 CAT-5 Opto muß   “plus“ angeschlossen werden, Anode der Diode zum S88 hin zeigend.

 

 

 

 

 

 

 

Der GB-M 4 als Schalter für Verbraucher und Relais

 

 

Relais  schließen Sie an die Klemmen “Gem“ und “Rü“ an. Am Anschluß “Gem“ steht positive Spannung an die im Modul erzeugt wird. Benutzen Sie Relais mit einer Spulenspannung von ca. 18 V. Die erforderliche Freilaufdiode ist bereits auf dem Modul enthalten. 

 

Verbraucher, z.B. Lampen,   schließen Sie ebenso wie ein Relais an; von “Gem“ nach “Rü“. Beachten Sie bitte, dass die Helligkeit in Abhängigkeit der Anzahl der angeschlossenen Lampen unterschiedlich sein kann. Bei zu großer Helligkeit schalten Sie ggffs. einen Widerstand in Reihe oder ergänzen Sie die Schaltung um einen Spannungsstabilisator. Eine Rückmeldung an einen S88 und der  gleichzeitige Anschluß von Verbrauchern stellt kein Problem dar.

 

Da die Transistoren alle nach Masse schalten, können Sie Verbraucher mit dem anderem Anschluß durchaus auch an andere Gleichspannungsquellen anschließen, sofern alle Speisetransformatoren/Netzteile einseitig mit Masse verbunden sind. ( allgemeine Bahnstrommasse ) Beachten Sie hierbei den maximal möglichen Schaltstrom.

 

 

Die Optionen

 

 

Im Normalfall arbeitet der GB-M 4 “spontan“,  die Gleisbesetzt- und Freimeldung wird sofort angezeigt. Wo eine gewisse Verzögerung stattfinden soll, wenn die Kontaktsicherheit z.B. durch Verschmutzung von Schienen nicht immer gewährleistet werden kann, ist es möglich die Schaltung nun träger zu gestalten. Durch Ergänzung jeweils eines Kondensators  wird eine Verzögerung der Freimeldungen erreicht.  “Impulsmeldungen“ die einen s 88 Monitor wie eine “Lichtorgel“ blinken lassen, werden so zuverlässig vermieden. Auf der Platine ist der zusätzliche Einbau eines Kondensators, C1- C4,  von 100 oder 220 uF / 25 V vorgesehen.  Bei 100 uF beträgt die Verzögerungszeit ca. 1 sec und bei 220 uF ca. 2 sec. Beachten Sie beim Einbau die Polarität des Kondensators!

 

Weiterhin ist die optische Anzeige von  Gleisbesetztmeldungen, z.B. in Stellpulten möglich. Ergänzen Sie dann die Schaltung jeweils um einen Widerstand, ca.2,2 k - 3,3 k Ohm / 0,25 W, bezeichnet mit R 2 – R 8.   Eine Leuchtdiode, 3 mm,  können Sie nun direkt in die Platine integrieren oder Sie können alternativ die vorhandenen Bohrlöcher zum Anschluß zweier Kabel verwenden. Achten Sie beim Anschluß auf die richtige Polarität der LED. Der lange Anschluß der Diode muß mit dem mit “+“ gekennzeichnetem Anschluß verbunden werden. Erfolgt eine Gleisbesetztmeldung, dann leuchtet die LED. Sofern die Schaltung, wie oben beschrieben, mit Kondensatoren träger im Meldeverhalten verändert wurde, dann leuchten im Einschaltmoment alle LEDs kurz gemeinsam auf. Eine Gleisbesetztmeldung an einen S88 erfolgt dennoch nicht!

 

 

 

!!! Hinweis!!

 

 

Zur Vermeidung einer hohen Spannung am Ausgang ist auf der Platine der Einbau eines Spannungskonstanthalters vorgesehen, bezeichnet mit 7818. Der Spannungsstabilisator begrenzt die Ausgangsspannung auf ca. 17 V. Damit bewegen Sie sich im Bereich der im Modellbahnbereich üblichen Spannungswerte. Dieses Bauteil kann, je nach Anwendungsfall, sehr heiß werden. Montieren Sie den GB-M 4 deshalb an einer gut belüfteten Stelle und ergänzen Sie den Spannungsstabilisator ggffs. mit einem Kühlblech.

 

Sofern eine besonders stabile Ausgangsspannung gewünscht ist, können Sie weiterhin die Platine um den Kondensator C 6, 10 -100 uF/25 V ergänzen.

 

 

 

Voll bestückt sähe der GB-M 4 dann so aus

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Technische Daten

 

Baustein

Max. Schaltstrom:                              4 x 250 mA

Max. externe Betriebsspannung:                24 V- / 20 V~

Max. externer Speisestrom:                          2 A

Max. Fahrstrom :                               3 A

Platinenmaße:                                   58 x 88 mm

Für Digitalformate, MM + DCC , Wechselstrom analog und Gleichstrom