Hallo, Freunde der 99 021!
Heute werde ich Euch eine Elektrik-Kassette ins Ohr schieben
.
Der Schalter für den Dampfgenerator
Ein "Dampffähnchen" bei elektrisch betriebenen Modellen ist nett, hat aber zwei potenzielle Nachteile. Wie squirrel4711 andernorts angemerkt hat, sollten die "Rauchentwickler" - genau genommen, Destillierer - nur in gut belüfteten Räumen oder besser im Freien verwendet werden. Die verbreiteten Paraffine sollten nicht eingeatmet werden. Zweitens brauchen die Teile mächtig Strom. Der steht eventuell nicht immer zur Verfügung. Daher sollte wie bei unseren anderen Dampfloks der Dampfgenerator auch analog ausschaltbar sein.
Das beste Plätzchen für den Schalter ist bei meiner kleinen Lok die Rauchkammerstütze. Im folgenden Bild seht Ihr den Schiebeschalter am gewünschten Platz.
Die Stütze kann jetzt ohne Schrauben nicht mehr richtig aufliegen, weil die kleine Eigenbau-Federplatte aus Neusilber den Schalter mit sanftem Druck unten hält. Ähem... wie wird der Schalter denn betätigt?
Das funktioniert über den kleinen Knubbel vorne links an der Stirnwand der Kesselstütze. Der ist auf einen listig um den Knebel des Schiebeschalters gebogenen Draht gelötet, der an der Rückwand der Stütze einen ebensolchen Knubbel hat. Durch vor- oder zurückschieben des Drahts (etwa 3,5 mm) wird der Hebel mitgenommen. Vorteil: Der Schalter kann jederzeit nach unten heraus genommen und ersetzt werden.
Festspannungsregler und Ladeschaltung
Den Festspannungsregler (7806, 1 Ampère, 6 Volt, Kurzschluss-fest und mit Thermo-Sicherung) hatte ich schon vorab mit zwei low ESR-Elkos à 10 µF und einer im Grund überflüssigen Beruhigungspille 100 nF bestückt. Danke an kuro für den Tipp mit den Elkos! Ist ja schon etwas her
. Den Test mit Rauch und Licht hat der Regler schon bestanden.
Eine Glimmerscheibe habe ich zwar nicht hier gefunden, wohl aber ein defektes PC-Netzteil. Von einem der Monster-Kühlkörper habe ich die Wärmeleitfolie ausgebaut. Darauf wurde dann (beidseitig mit Wärmeleitpaste) der Regler gesetzt und mit Hülse, Beilegscheibe und Schraube gesichert. Bitte beachten: Die Fahne dieser Regler führt Masse! Wärmeleitpaste ist ein blödes Zeugs... Wer sie schon 'mal benutzt hat, weiß, warum. Sie verteilt sich überall und ist nur schwer zu entfernen.
Das Gold Cap-Paket habe ich mit Sekundenkleber befestigt.
Zu meiner großen Freude blieb auf dem Ballast noch genug Platz für die Ladeschaltung. Auf dem folgenden Bild ist die Schaltung zusammen gesetzt. Die Alu-Schelle (mit Wärmeleitpaste) drückt den 5 Watt / 100 Ohm-Widerstand (mit Wärmeleitpaste) auf den Ballast aus Blei. Darüber seht Ihr die Schottky-Diode BYV 2100 und über dem Regler die eigentlich auch redundante Freilaufdiode für den Festspannungsregler. Nach diesen Anbauten brachte die Konstruktion glatte 50 Gramm mehr auf die Waage als zuvor, sodass ich nun bei 1.765 Gramm liege (öh - ich meine die Lok, ich habe noch ein wenig mehr zu bieten
).
Zunächst stand der Test an, ob die ganze Mimik locker in den kleinen Kessel passt. Tut sie - und vorne in der Rauchkammer geht es noch hübsch luftig zu. Die Dellen in der Rauchkammer lassen sich noch leicht richten. In deren Mitte oben seht Ihr das Rohr vom Ausgleichstank für das Dampfdestillat.
Dann wurde das Labornetzgerät gezückt oder eher gehievt (da es schwer ist
). Als erste Testlast diente mir eine der späteren Glühlampen mit 6,3 Volt und etwa 40 mA. Bevor ich das Netzteil angeworfen habe, folgte die obligatorische Sichtprüfung und Durchgangsmessung mit einem simplen Vielfachmessgerät.
Im ersten Test habe ich 6,9 Volt auf den Eingang gelegt. Der Ladestromstoß lag bei etwa 60 mA, nach knapp 10 Sekunden war der Ladestrom auf 10 mA abgesunken. Das brachte natürlich noch keine dolle Nachlaufzeit, etwa 15 Sekunden.
Bei 16,5 Volt war der Einschaltstrom kaum höher und der Hauptteil der Ladung nach knapp 20 Sekunden erledigt. Da brannte die Glühlampe schon ganz nett lang nach, bevor sie merklich dunkler wurde.
Bei genau 20 Volt gab's dann doch 140 mA Einschaltstromstoß. Ihr seht, so etwas kann sich bei mehreren Fahrzeugen summieren. Der Abfall bis auf 10 mA Ladestrom dauerte nun schon knapp 30 Sekunden, wobei die Ladekurve zunächst sehr schnell abfällt. Dafür betrug die Leuchtdauer der Glühlampe fast 60 Sekunden, ehe sie sichtbar dunkler wurde. Zwischen den Tests habe ich die Gold Caps direkt am Paket entladen (also nicht über die Diode).
Mit Sound, Dampfgenerator, Decoder und Motor könnte die Kapazität für zwei bis drei Sekunden Überbrückungszeit reichen, eventuell etwas mehr. Die Praxis wird's zeigen. Den Strombedarf vom Sound habe ich noch nicht gemessen, der Rest ist bekannt. Danach braucht der Motor im Mittel etwa 140 bis 150 mA, der Generator (heiß) 260 mA und eine Stirnlampe 40 mA (dito die eingeschaltete Führerstandsbeleuchtung). Damit liegen wir bei knapp 500 mA. 480 mA ÷ 40 mA der Test-Glühlampe = 12, 60 Sekunden ÷ 12 = 5. Mehr wird's es also auf keinen Fall. Ohne Rauch, weiter ohne Sound, sieht's freundlicher aus: 220 mA ÷ 40 mA = 5,5. 55 Sekunden ÷ 5,5 = 10 Sekunden. Das ist dann allerdings schon sehr lang. Ich vermute, dass die Doppelschicht-Kondensatoren bei höherer Last früher in die Kniee gehen
.
Ich habe aber noch etwas auf Lager:
Die "Bremse" für den Dampfgenerator
Echtdampfer und Vorbildfreunde kennen das. Beim Anheizen, Anfahren und in Steigungen qualmt die Dampflok sehr schön (und natürlich bei Kälte oder Tannenzapfen auf dem Rost
), bei normaler Streckenfahrt mit mittlerer Last ist jedoch außer bei Kälte nur wenig zu sehen. Daran erinnerte ich mich kürzlich. Und so fiel mir auf, dass ich genau das bei meiner kleinen Lok nicht steuern kann. Das fand ich weniger schick.
Der glückliche Zufall will es so, dass ich noch einen Funktionsausgang (FA4) an meinem Decoder frei habe. Die Dampfgeneratoren Nr. 5 von Seuthe® und die (fast) Zwillinge von LGB® (die 5 Volt-Version, auch von Seuthe produziert) haben eine Nennspannung von 4,5 bis 6 Volt. Aus Erfahrung weiß ich, dass sich bei 4,5 Volt noch nicht viel regt, der Generator aber nicht kalt wird.
Daher habe ich mir einen Transistor-Schalter mit einem pnp-Transistor BC327/40 (Volt) ersonnen und gebastelt. Der wird als Schalter betrieben und überbrückt (eingeschaltet) zwei dem Generator vorgeschaltete Standarddioden 1N400x. Der Zimo-Decoder MX64H wird so programmiert, dass FA4 im Analog-Betrieb eingeschaltet ist. Zum besseren Verständnis hier der aktualisierte Schaltplan der kleinen Lok.
Die fragliche Schaltung ist ganz rechts unten. Ideal ist das alles nicht, denn die Berechnung des Basis-Widerstands ist wegen der sehr fließenden Spannungen und Ströme kaum vernünftig möglich, selbst wenn der Verstärkungsfaktor des Transistors bei gesättigtem Betrieb bekannt ist. Der Wert müsste irgendwo zwischen 260 Ohm und 1,5 kOhm liegen. Ich habe mich für einen ersten Versuch mit 820 Ohm entschieden, wenn's daneben geht, ist das auch nicht schlimm.
Vorne am Kesselballast ist noch reichlich Platz, vor allem in Längsrichtung. Daher habe ich meinen Printentwurf für die Lochraster-Experimentierplatine auf stehende Bauteile ausgelegt, um Platz zu sparen (@ Roland: diesmal doch - aber SMD gibt's immer noch nicht
). Hier mein grobes Scribble für das eben-nicht PCB (printed board circuit) und die Bestückung. Der Anschluss "RG" steht für "Rauch-Generator", hier dessen Plus-Anschluss (einen Pluspol hat er ja nicht).
Da es schon spät wurde, habe ich diese Schaltung vor dem Einbau nur grob getestet. Sie schaltet korrekt von 4,8 auf 6 Volt um (zumindest ohne Last). Da sie auch ohne Demontage der Lok leicht abzubauen und zu ersetzen ist, werde ich mir bis zur Endmontage nicht mehr viel Gedanken dazu machen. Der Rest findet sich später.
In der Praxis soll das (digital) so laufen. Solange die Lok angeheizt wird und beim Losfahren, ist F4 eingeschaltet und überbrückt die Vorschaltdioden. Sobald die Soll-Geschwindigkeit erreicht ist, wird F4 ausgeschaltet. Der "Rauchentwickler" bleibt warm genug, um schnell wieder zu qualmen, wird aber kaum mehr als ein winziges Fähnchen produzieren. Kurz vor der nächsten Anfahrt wird F4 wieder betätigt (oder bei einer Steigung).
Die Probeplatine habe ich mit einer Abstandsscheibe auf die vordere Stirnwand des Ballasts geschraubt. Für das folgende Bild habe ich das (etwas schief
) eingeschubst. Wie Ihr seht, sind die drei Lötaugen der Schaltungsanschlüsse und der Stützpunkt für Masse (für den Dampfentwickler) von vorne noch gut erreichbar.
Bearbeitet, weil ich ein Bild einzubinden vergessen hatte .
Beste Grüße,
Denn es soll ja auch alles Hand und Fuss haben was da steht und auch für etwas ungeübte nachvollziehbar sein. Das alles beinhaltet dieser Bericht. 
