Bau eines einfachen Stellpultes

Für die Z-Anlage meiner Tochter suchte ich eine einfache und günstige Lösung für ein Stellpult. Das einfachste ist sicherlich die Verwendung von Märklin Stellpulten 72720. Aber schon bei kleinen Anlagen mit wenigen Weichen wird es schnell unübersichtlich. Welcher Knopf gehört zu welcher Weiche?

Grafisches Stellpult

Wie schön ist demgegenüber ein grafisches Stellpult, wo zudem noch die gewählten Fahrstrassen jederzeit angezeigt werden. Hier gibt es Baukasten-Systeme zu kaufen. Diese sind aber recht teuer. Mir schwebte etwas ganz einfaches vor, wo nicht alle Weichen einzeln sondern immer ganze Fahrstrassen geschaltet werden. Selbstbau ist also gefragt. Hier möchte ich nun das Ergebnis vorstellen.

Weichen schalten mit Gleichstrom

Die Märklin Z Weichen lassen sich problemlos mit Gleichstrom schalten, wobei die Spannung mindestens 12VDC betragen sollte. Nach verschiedenen Tests habe ich mich für 15VDC entschieden. Damit schalten die Weichen schnell und sicher, die Spule nimmt auch bei häufigem schalten keinen Schaden.

Prinzip

Mit handelsüblichen Tastern werden die Weichen gestellt, wobei bis zu 4 Weichenspulen gleichzeitig angesteuert werden. Die Taster sind auf der einen Seite mit der Plus-Leitung verbunden, der geschaltete Ausgang wird über Diode an die Weichenspule geführt. Dies ist deshalb nötig, da dieselbe Spule je nach Funktion der Weiche von verschiedenen Tastern geschaltet werden kann.

Aufbau

Die Schaltung wird auf zwei Lochrasterplatten im Euroformat (160 x 100mm) aufgebaut. auf der oberen sind die Taster und LED, auf der unteren Platte befindet sich die eigentliche Steuerung zusammen mit der 15V Stromversorgung. Die elektrischen Verbindungen werden über mehrpolige Steckverbinder hergestellt.

Schaltung

Wie oben bereits kurz beschrieben werden die Weichenspulen direkt von den Tastern angesteuert. Was jetzt noch fehlt ist die Speicherung der aktuellen Fahrstrasse für die Anzeige mittels LED. Ein Möglichkeit wäre die Verwendung bistabiler Relais. Diese sind im Aufbau vergleichbar mit Weichen: Mit zwei Spulen wird der Kontakt bewegt, wobei eine Spule den Kontakt schliesst, die andere den Kontakt löst (wie bei der Weiche: eine Spule für geradeaus, eine Spule für abbiegen). Sind beide Spulen stromlos, wird der letzte Zustand beibehalten.
Bei diesem Projekt wären 11 bistabile Relais notwendig gewesen. Mit einem Stückpreis von knapp 10 Fr. (6.70 Euro) war mir das entschieden zu teuer. Ich habe mich deshalb für eine rein elektronische Lösung entschieden. Diese wird mit CMOS Flip-Flop aufgebaut. Ein solcher Baustein, mit der Nummer 4027, besitzt zwei JK Flip-Flops und kostet weniger als ein Euro.

Das Grundprinzip der Ansteuerung ist aus dem nachfolgenden Schema ersichtlich:

Diese Grundschaltung wird nun mehrfach aufgebaut. Die 10 Taster werden an 10 Leiterbahnen geführt. Von diesen werden Dioden an die gewünschten Weichenspulen und Flip-Flop Eingänge geführt. Dies benötigt zwar eine Unmenge von Dioden, diese sind aber sehr günstig und ausserdem ist die Schaltung so recht flexibel. Zurückgesetzt werden die Flip-Flops durch Anwahl einer anderen Fahrstrasse. Beispiel: Das Reset-Signal des Flip-Flops für die LEDs von Gleis 1 kommt von den Tastern von Gleis 2 und Gleis 3 (jeweils mit einer Diode).

Ergebnis

Das Stellpult überzeugt durch die einfache Bedienung. Es sind zwar gewisse Einschränkungen bewusst in Kauf genommen worden. Hierzu gehört zum Beispiel die fehlende Möglichkeit, gleichzeitig eine Zugeinfahrt auf einem Bahnhofsgleis und eine Zugausfahrt auf einem anderen Gleis durchzuführen, dazu würde die Weiche durch den ausfahrenden Zug aufgeschnitten. Für diese kleine Anlage ist dies aber kaum ein Nachteil.

Für analoge Anlagen könnten mit den Flip-Flop Ausgängen zusätzlich noch Relais geschaltet werden, welche den Bahnstrom ein- bzw. ausschaltet würden.