Schattenbahnhofsteuerung (Teil 1)

(nach einer Idee von Matthias Großmann, also von mir 😉

Weiterführende Links:

Die Idee war einen Schattenbahnhof mit einfachen Mitteln analog zu steuern und automatisch zu schalten. Dabei lag eine günstige Finanzierung und ein einfacher Aufbau als Richtschnur zugrunde. Herausgekommen ist eine Lösung, die durch Kontaktgleise und Universalschalter (bistabile Ralais) realisiert wird.

schattenbahnhof_mgbig

Was kann diese Schaltung:

    • Eine vollautomatische Steuerung von 2 bis x Zügen
    • Prinzip First in First out
    • Ausfahrt per Hand schaltbar
    • Gleisbesetztmeldung (optional)
    • Nothalt eines von der falschen Seite einfahrenden Zuges (optional)

Erläuterung zum Schaltbild:

Wir gehen davon aus, dass alle drei Gleise A, B und C mit Zügen besetzt sind. Grundsätzlich gilt: Der längste Zug auf der Anlage, der im Schattenbahnhof hält darf nicht länger sein als die kürzeste der Strecken A,B oder C. Genauso muß der Abstand R zwischen K0 und W1 mindestens doppelt so groß sein wie der längste Zug lang ist. Die Bereiche A1, B1 und C1 sind schaltbar zwischen stromführend und stromlos (nach dem Prinzip des Signals). Alle Ks (K0 bis K3) sind Kontaktgleise. Es können auch Schaltgleise verwendet werden. Vor-und Nachteile sind hier abzuwägen. U1 und U2 sind Universalfernschalter (oder handelübliche Bi-Stabile Relais).

Ein vierter Zug (ich nenne ihn der einfachheithalber X) fährt über das Kontaktgleis K0 ein. K0 schaltet jetzt die Strecke frei, die über die Universalfernschalter U1 und U2 eingestellt ist. Dabei gelten folgende Verbindungen zu Weichen und Stoppstellen:

X1 (ist geschaltet, wenn U1 auf Kontakt 1 steht, U2 egal):
verbunden mit Weiche W1 für Durchfahrt und C1 wird stromführend geschaltet.

X2 (ist geschaltet, wenn U1 auf Kontakt 2 steht und U2 auf Kontakt 1):
verbunden mit Weiche W1 für Abbiegen, Weiche W2 für Abbiegen und B1 wird stromführend geschaltet.

X3 (ist geschaltet, wenn U1 auf Kontakt 2 steht und U2 auf Kontakt 2):
verbunden mit Weiche W2 für Durchfahrt und A1 wird stromführend geschaltet.

Wichtig ist, dass der Abstand R so groß zu wählen ist, das auch die langsamste Lok das Abstellgleis komplett geräumt hat bevor Lok X einfährt.

 

Die nächste wichtige Rolle spielen jetzt die Kontaktgleise K1-K3. Sie schalten die zugehörigen Abschnitte wieder stromlos und die Universalfernschalter U1 und U2 in die richtige Stellung.

Hier eine Auflistung, was passiert, wenn eine Lok über das entsprechende Kontaktgleis fährt:

K3: schaltet U1 auf Kontakt 2 und U2 auf Kontakt 1, C1 wird stromlos geschaltet
K2: schaltet U2 auf Kontakt 2, B1 wird stromlos geschaltet
K1: schaltet U1 auf Kontakt 1, A1 wird stromlos geschaltet

Solange die Universalfernschalter funktionieren ist das System sicher. Es kann auch beliebig erweitert werden. Wenn es sehr groß wird, dann braucht man einen entsprechend starken Trafo, aber eigentlich auch nur um den Lichtstrom der Weichen zu speisen. Selbst wenn man 20 oder mehr Gleise hätte, es würden immer nur maximal 2 Loks fahren.

Manuelle Steuerung

Die Strecken A1, B1 und C1 können über einen Taster stromführend geschaltet werden. Dadurch fährt der entsprechende Zug aus dem Gleis. Es hat keine Bedeutung für nachkommende Züge.

Es spricht auch nichts dagegen alles auf eine Manuelle Steuerung umzuschalten. Hierzu müssen nur Weichen und Stoppstellen komplett mit Tastern verkabelt werden und alle Kontaktgleise über einen Ein/Aus Schalter von ihrer Funktion zu trennen sein.

Gleisbesetztmelder

Man kann zusätzlich in die Strecken A, B und C noch einen Gleisbesetztmelder einbauen (z.B. über weitere Kontaktgleise).

Nothalt

Die Strecke NH ist optional einbaubar. Es ist ein Nothalt, falls ein Zug in falscher Richtung einfährt. Fährt ein Zug über S wird die Strecke NH stromlos geschaltet, fährt er über F, wird NH wieder stromführend geschaltet. Bei normaler Fahrtrichtung findet keine Zugbeeinflussung statt. Hier muß natürlich auch ein Gleisbesetztmelder eingebaut werden, am besten ein akustischer, sonst macht dieser Nothalt keinen Sinn. Der Universalschalter für diese Strecke sollte auf jeden Fall 2 polig sein. Damit kann im Falle besetzt und Kontakt über Gleisbesetzmeldung das entsprechende Signal erzeugt werden.

Die Strecke von F bis S sollte natürlich länger sein. F kann direkt nach der Ausfahrt des Bahnhofes liegen. S sollte gut 10 Schienenstücke Abstand haben (oder auch mehr, je nach Platz), wobei NH auch lang genug gewählt werden sollte (minimum 3 Schienenstücke).

Kosten

Was die Kosten angeht benötigen wir für jeden Schattenbahnhof das nötige Gleismaterial, egal wie gesteuert wird. In der Grundversion (nur 2 Abstellgleise, Gleis A fällt weg) benötigen wir die Schaltgleise K0, K2 und K3, sowie einen Universalfernschalter U1 und 2 Universalfernschalter um die Strecken C1 und B1 anzusteuern. Ergibt 3 Kontaktgleise und 3 Universalfernschalter. Für das M-Gleis von Märklin gibt man max. 4 Euro pro Kontaktgleis aus (nur noch gebraucht, z.B. bei ebay). Ein Universalfernschalter gibt es gebraucht für ca. 6 Euro oder neu (heißt dann Bi-Stabiles Relais) bei Conrad.de für ca. 6 Euro. Wir kommen also maximal auf eine Summe von 30 Euro.

Jedes weitere Gleis benötigt ein Kontaktgleis und zwei Universalschalter mehr, also noch mal 16 Euro. Dazu etwas Kabelmaterial (was auch für jeden Schattenbahnhof anfällt). Eine Rückmeldung macht jedes Gleis um ca. 6 Euro teurer (Kontaktgleis plus Glühlämpchen oder LED mit Kabeln)

Sicherheits STOP (Erweiterung von 11/2004)

Wenn man bei der Ein- und Ausfahrt nur wenig Platz hat kann man einen kleinen Sicherheits Stop einbauen. Dazu wird bei der Fahrt über das Kontaktgleis K0 (oder ein Kontaktgleis etwas davor oder dahinter) eine kurze Strecke zwischen K0 und W1 stromlos geschaltet. Der einfahrende Zug bleibt auf diesem Stück stehen. Der ausfahrende Zug hingegen überfährt ein Schaltgleis, das diese Strecke wieder stromführend schaltet. Der ausfahrende Zug muss allerdings dann den Schattenbahnhof komplett geräumt haben.
Wichtig ist, das diese zusätzliche stromlose Strecke so angelegt wird, dass der einfahrende Zug nicht mit seinen letzten Waggons auf dem Kontaktgleis stehen bleibt, sonst funktioniert die ganze Schaltung nicht.

Je nachdem wie lang die Züge auf einer Anlage sind ist diese Möglichkeit nicht unbedingt platzsparend. Sie gibt dem einfahrenden Zug aber die Sicherheit, dass der BHf geräumt ist, wenn er einfährt

Anmerkung aus 6/2005:
Dieser Sicherheitstop hat sich als sehr wichtig herausgestellt. Wann immer ein Gleis nicht geräumt ist, weil z.B. ein Universalfernschalter klemmt, bleibt die einfahrende Lok stehen. Hier muss es nur eine Rückmeldung an das Fahrpult geben, sonst fährt die nächste Lok auf die wartende Lok auf 😉

Sollte der ausfahrende Zug den SBHf nicht räumen bleibt der einfahrende Zug auch außen vor stehen. Dieses kann man wiederum mit einer Gleisbesetztmeldung an das Steuerpult übergeben und der Lokführer weiß, dass er keine weitere Lok in den SBHf schicken kann und mal nach dem Rechten sehen sollte…

Anschauungsmaterial

Wenn jemand nicht glaubt, dass es funktioniert, dann kann er unten ein kleines Video ansehen. Die Aufzeichnung entstand bei meinem ersten Aufbau (fliegend verdrahtet!) und stellt eine Dauerbelastung dar (Streckenführung in Form einer 8 ). Unter diesen Bedingungen sind die Züge ca. 1/2 Stunde reibungslos gefahren.

TO BE CONTINUED …

Die Schaltung ist noch lange nicht fertig. Ich habe noch ein paar  Anregungen bekommen, die ich mit der Zeit hier einbauen werde.

25 Kommentare

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  1. Hallo Herr Großmann,
    habe Ihren Schaltplan zur Steuerung analog M-Gleis angesehen.
    Mit der Verwendung von Relais UA UB UC komme ich nicht klar.
    Sind das zusätzlich die gleichen wie U1 und U“ ??

    1. Ja, alle Us sind gleich aufgebaut. Es ist auch gut im Schaltplan zu sehen, der leider nicht richtig verlinkt war, das habe ich jetzt geändert (ganz oben schauen). Bei weiteren Fragen bitte melden…

  2. Hallo,
    die Steuerung ist top. Ich habe allerdings Bedenken, dass die Weichenantriebe durchbrennen, wenn längere Züge über K0 fahren. Die Weichen haben ja keine Endabschaltung.

  3. Moin!
    Ich fahre das ganze jetzt seit knapp 10 Jahren und ich habe noch keine Weiche gewechselt. Fahrzeit pro Woche ca. 1-2 Stunden. der Lokführer 🙂

  4. Lieber Lokführer, lieber Herr Großmann,
    als absoluter Neuling in Sachen Analogfahren bin ich von Ihrer Seite und den vielen guten Anregungen sehr begeistert. Nachdem ich die SBhf-Steuerung verstanden hatte 😉 , wollte ich sie nachbauen, doch scheitere gerade…Der Dauerstrom auf dem Signal/Weiche hört sich nicht wirklich vertrauenerweckend an. Ich bin schon seit einiger Zeit im Netz unterwegs, konnte aber noch keine passende Antwort finden auf die Frage: wie bringe ich ein Kontaktgleis (nicht Schaltgleis) über ein Relais an das Signal, ohne das es das Dauerstrom-Brummen gibt? Fahre auf M-Gleis und nutze Viessmann 5551/5552, die ich günstig in der Bucht schießen konnte.

    Haben Sie eine Idee?

  5. Moin! Nur kurz eine Antwort: Es steht NIX unter Dauerstrom. Nur während des Überfahrens wird ein (mitunter längerer) Impuls ausgelöst. Wenn die Züge stehen fliest kein Schaltstrom. Weiteres lieber per Mail…

  6. Hallo Herr Großmann, oder Lokführer,
    habe Ihren Schaltplan zur Steuerung analog M-Gleis angesehen und auch gleich nachgebaut, im Dez.2012.
    Hab die SBHS (Schattenbahnhofsteuerung) am Anfang auch nicht gleich auf die Reihe gebracht, die Relais waren beim Conrad auch nicht gleich verfügbar. Ende Februar anfang März hatte ich es dann fertig.
    Muß sagen es Funktioniert 100%tig. Das war mir aber nicht genug, also hab ich mir einen Neuen SBHS Plan gezeichnet, über Sechs Gleise. 2013 im April hab ich dann auch gleich zwei davon zusammen gebastelt. Gestern hab ich es dann mal in Betrieb genommen und es ist gigantisch. Musste zwar noch etwas nachbessern, waren aber nur Weichenanschlüsse in einer anderen Reihenfolge.
    Vielleicht Antwoten Sie mir auf meine E-Mail Adresse.
    Gruß Berny

  7. Hallo Rudolf Bernhardt,
    die Schattenbahnhofsteuerung für sechs Gleise würde mich sehr interessieren.
    Könnten sie den Plan hier veröffentlichen und oder ihn mir auf meine E-Mail Adresse schicken.
    Da ich von Elektrik nicht so viel Ahnung habe, wäre das sehr hilfreich für mich.

  8. Hallo Ralf Berg,
    Der SBHS Plan ist zwar soweit fertig muss ihn aber nochmal ins Reine Zeichnen, da ich in der Testfase einiges verändern musste und das würde dann einige Verunsicherungen und Vewirrung mit sich führen. Dann weis ich nicht ob ich den Plan hier so einfach veröffentlichen sollte bzw. dürfte, da der eigentliche Plan von Hr Großmann eingestellt wurde. Ich hatte auch keine Ahnung vom Elektischen Bauteilen, das hat immerhin 1 Jahr Planungszeit in Anspruch genommen. Aber wenn man dahinter kommt wie diese Relais Arbeiten ist es eigentlich nicht mehr schwer und Herstellung von dem SBHS für drei Gleise( Anleitung von Herrn Großmann) ist hier schon sehr gut beschrieben.
    Also setz dich mal hin, lese die Anleitung richtig durch und probier mal,das für drei Gleise zu bauen, wenn du dann noch interesse hast, bis dahin, hab ich den SBHS Plan auch richtig fertig. Wenn Du nicht mehr weiter weißt, helfe ich oder bestimmt auch Hr. Großmann weiter, das du später deine Freude daran hast. 🙂
    Gruß Berny

  9. Moin Berny,
    die SBHS für drei Gleise habe ich schon ende letzten Jahres gebaut. Funktioniert jetzt auch gut nachdem ich eine Weiche anders angeschlossen habe. Danke an den Lokführer. Ich habe auch schon die Platine mit den Bi-Relais fertig gelötet. Ich weiß aber nicht, wie ich jetzt die nächsten Kontakt-gleise und Weichen an die Relais anschließen muss, Ein kleiner Tipp währe nett, dann probiere ich auch selber aus.
    Gruß Ralf

  10. Ich bin mit Berny im Gespräch und hoffe demnächst hier weitere Infos (Bilder, Text,…) zu dem 6gleisigem SBhf hier veröffentlichen zu können. Ich bitte um ein wenig Geduld.

  11. Moin alle zusammen,
    ich bin begeistert von dem SBHS Plan. Leider komme ich mit der Schaltung nicht zurecht, ich habe von Märklin die Universalschalter und weiß nicht wie ich die Verdrahtung vor nehmen kann. Vielleicht kann mir jemand weiter helfen.
    Vielen Dank in voraus.
    Gruß Fokko

    1. Um welce Universalschalter handelt es sich, die alten mit dem grauen Kasten darüber oder die neueren? Gibt es eine Artikelnummer?
      Gruß Lokführer

      1. Hallo,
        es sind die Schalter 7245 Märklin
        Gruß Fokko

  12. Ich gehe von meinem Bistabilen Relais aus, das hier http://www.modelleisenbahn-analog.de/?p=340 gezeigt wird.
    L ist die gelbe Litze, A und B sind die beiden blauen Litzen.
    X0 und 0 sind C und L
    X1 und 1 sind G und N
    X2 und 2 sind E und K
    jedenfalls wenn ich diese Zeichnung dazu nehme:
    http://www.railroad24.de/forum_anhang/19021620081900.jpg

    Welche blaue Litze A bzw. B ist, das bekommt man durch ausprobieren raus.

  13. So wie ich das sehe, funktioniert diese Schaltung nur, wenn vorne eine Lok ist. Doppetraktion und Lok hinten am Zug sind die Züge, die auch im Schattenbahnhof halten sollten.

    1. Richtig! Geht nur mit Lok vorne. Lok hinten oder 2 Loks geht so nicht. Wobei ich sicher bin, dass man auch dafür eine Lösung finden könnte. z.B. Mit Magneten und Reedkontakten, die erst dann das KOMPLETTE Gleis totlegen, wenn Magent über dem Relais ist. Das führt aber in einem Kommentar zuweit 😉

  14. Warum mit so komplizierten Relais? Ich bin ganz glücklich mit den Hongfa Relais 9-24 V = , die ich mit nur einer Diode (NXP 1N4148) oder 1N4004 ansteuere! Klappt wunderbar, wie mir viele begeisterte User bestätigt haben! Da nutze ich nur die eine Halbwelle zur Steuerung.
    Das ganze steuere ich über Schaltgleise, die mit der dritten, zusätzlichen Feder von „caboso“ (eBay) sicher und zuverlässig schalten!
    Damit werde ich auch meinen (bescheidenen) 4-gleisigen Schattenbahnhof ausrüsten.
    Übrigens: Auch ich bin wie Herr Großmann Fan der analogen Märklin-Bahn!
    Über Kommentare oder Anregungen und Fragen freue ich mich!

    1. Guten Tag Siggi,
      Ich möchte das ebenfalls auf 4 Gleise erweitern und wäre froh um einen Schaltplan. Haben Sie einen gezeichnet, den Sie mir zur Verfügung stellen könnten?
      Vielen Dank im Voraus!
      Tinu59

    2. Hallo Siggi, bin sehr sehr blutiger Anfänger
      Ich fahre Spur N und Fleischmann, d.h
      DC. Ist das Ganze auf mein System über
      tragbar, wenn ja wie?
      Es gibt zwar unzählige Elekzronikhändler
      mittlerweile die sehr gute Bausteine anbieten
      Wenn man aber mal anfängt bist du irgendwie
      an ein bestimmtes System gebunden.
      Also, auch ich muss meinen 4-gleisigen
      sbg entsprechend verdrahten nach der
      Regel „First in First out“.
      Gibts einen Plan der gut zu bauen ist?

  15. Habe eine Frage. Wie viele Kontaktgleise und Universalfernschalter benötigt man eigentlich?

  16. Hallo Herr Großmann,

    habe ihre Schattenbahnhofsteuerung als dreigleisigen Schattenbahnhof seit ca. 5 Jahren ohne Probleme in Betrieb. Damit ich auch sehen kann, ob Züge auf welchen Gleisen im Schattenbahnhof stehen, ist die Gleisbesetzmeldung mit Lichtern in einer originalen Stellwerksanzeige verbunden. Die Schaltung für die Steuerung habe ich auf einem nebenliegenden Brett verbaut. Als Universalfernschalter dienen Märklin 7245 oder Viessmann Umschlater.
    Alles funktioniert bisher fehlerlos.

    1. Hallo Jürgen,
      Geht das auch mit Gleichstrom?
      Fahre Spur N, Fleischmann
      Es gibt zwar jede Menge Systeme
      relativ teuer, will aber rein analog
      unterwegs sein.
      Hast du einen Schalt-Anschluss
      Plan und würdest den mit zur
      Verfügung stellen?Hab 4 Gleise
      im SBF
      Wäre echt super.
      Also schon mal großen Dank.
      Detlef

  17. Hallo Herr Großmann,
    Ich kann in Ihren Ausführungen keine eindeutige Zuordnung der Begriffe X1, X2 ,X3 finden.
    Sollen das die geparkten Zugverbände sein???
    Können Sie mir das bitte erklären, da ich auch beabsichtige Ihre Steuerung nachzubauen.
    MfG
    P.M.

  18. Hallo zusammen,

    Ich habe die ersten Digitalmodule von Märklin ( CU6021, Memory6043, Keyboard, S88 etc.). Leider gelingt es mir mit diesen Elementen einen funktionierenden automatischen Ablauf zu erzeugen. Im manullen Betrieb funktionieren die Fahrstrassen prima. Seit kurzem löst auch kein Signal, das korrekt am S88 anliegt, eine Funktion im Memory aus. Alle Komponenten ausgetauscht – nichts verbessert sich.

    Also möchte ich jetzt mein Glück mit der analogen Relais Steuerung versuchen. Dazu aber noch eine wichtige Frage. Ich möchte die Steuerung für den oberirdischen Bahnhof verwenden, je 3 Gleise pro Richtung. Dazu muss es aber möglich sein, dass der einfahrende Zug den auszufahrenden Zeitverzögert auslöst. Geht das und wenn, wäre es toll, wenn in den „3-gleisigen Schaltplänen“ die entsprechende Ergänzung eingezeichnet werden könnte.

    Vielen Dank im Voraus und allen gute Gesundheit.
    Grüße von
    Horst

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