DE19834884A1 - Adressierbarer Dekoder zur Steuerung von bis zu 4 Modellbau-Artikeln - Google Patents

Abstract

Vorteile bei der Verwendung des adressierbaren Dekoders: DOLLAR A - die Ansteuerung der Dekoder erfolgt im Motorola Datenformat DOLLAR A - Anschluß und Steuerung von bis zu vier Modellbau Artikel (Weichen/Signale) an einem Dekoder DOLLAR A - Änderung der Adresseinstellung ohne das Öffnen von Weichen/Signalen oder Steuerung möglich DOLLAR A - durch die einfache Montage ohne Lötarbeiten und ohne Schutzvorkehrungen beim Umgang mit MOS-Bauteilen ist dieser Dekoder auch für elektronische Laien verwendbar DOLLAR A - einfache Montage unter den steuernden Modellbau Artikeln und deren einfacher Anschluß an diesen DOLLAR A - einfaches Anschließen des Dekoders an eine max. 3-polige Leitung DOLLAR A - Kabelverbindungen von den einzelnen Weichen/Signalen zur Steuerung entfallen, die bei zentraler Steuerung notwendig sind DOLLAR A - die sukzessive Umrüstung, Erweiterung oder Veränderungen an bestehenden Anlagen in einfachster Weise möglich DOLLAR A - die kostspielige Nachrüstung/Einbau interner Dekoder in die einzelnen Weichen/Signale entfällt DOLLAR A - Doppelfunktionen durch Dekoder mit Optionen, für die sonst zwei parallel geschaltete Dekoder und evtl. aufwendige Zusatzschaltungen benötigt werden DOLLAR A - einfache Ansteuerung von selbstgebauten Gleisbildanzeigen ohne zusätzliche Erweiterungen möglich DOLLAR A - Modellbau Artikel mit verschiedenen herstellerspezifischen Systemen auch gleichzeitig auf der Modellbahn Anlage möglich...

Description

Stand der Technik

Es ist bekannt, Modellbau Artikel (Weichen, Signale usw.) aus der Ferne (z. B. von einem Stellpult aus) elektrisch betätigt umzuschalten, um einen möglichst originalgetreuen Fahr­ ablauf wie beim richtigen Eisenbahnbetrieb zu erhalten. Diesen Fahrablauf erhält man, in dem die Weichen nacheinander in die gewünschte Fahrtrichtung und ebenso die Signale für die gewünschte Fahrstrecke entsprechend umgeschaltet werden. Diese Umschaltung wird seither folgendermaßen erzielt:

• 1. durch die Montage eines adressierbaren Dekoders mit bis zu vier Funktionen in oder unter die Weichen bzw. Signale. Durch die mit einer entsprechenden Steuerung erziel­ te Aufmodulierung von Digitalsignalen auf die Fahrspannung verändert der jeweils an­ gesteuerte adressierbare Dekoder die Schaltstellung dem Weiche oder des Signals. Der elektrische Anschluß des Dekoders erfolgt direkt an den Schienen oder über eine zusätzliche Leitung an der Steuerung. Sowohl die Versorgung mit Signalen zur An­ steuerung als auch die Versorgung mit Leistung und zum Betrieb des Dekoders und zum Schalten erfolgt durch die modulierte Fahrspannung. Siehe im Modellbau- Fachhandel erhältliche Handbücher, Katalogbeschreibungen und Datenblätter von z. B. Märklin Digital, Lenz Digital, Roco Digital, . . .
• 2. Durch eine Steuerung mit eingebauten Leiterplatten mit Schaltausgängen (entsprechen den Dekodern) für die verschiedenen Weichen und Signale. Diese Endstufen verän­ dern die Schaltstellung der entsprechenden Weichen und Signale. Siehe im Modell­ bau-Fachhandel erhältliche Handbücher und Katalogbeschreibungen z. B. berg & bro­ mann, Gahler + Ringmeister, . . .

Kritik am Stand der Technik zu Punkt 1

• - jeder der in Punkt 1 aufgeführten Hersteller von Weichen/Signalen hat ein anderes herstellerspezifisches System, mit dem die von ihm gefertigten Weichen/Signale der neueren Bauart bereits mit "seinen" internen Dekodern ausrüstet bzw. diese zur Nach­ rüstung mit Dekodern "seines" Systems vorbereitet sind.
• - zur Änderung der Adresseinstellung muß bei diesen Dekodertypen die Weichen/Signal geöffnet, und auf dem Dekoder Drahtbrücken eingelötet bzw. Leiterbahnen unterbro­ chen oder die DIL-Schalter Einstellung verändert werden,
• - sofern eine Weiche/Signal mit Einbaudekoder nicht schon beim Kauf mit einem inter­ nen Dekoder ausgerüstet ist, muß der Modelleisenbahner im Umgang mit Elektronik und deren Handhabung vertraut sein.
• - in jeder Weiche/Signal mit Einbaudekoder wird ein Dekoder benötigt, dies bedeutet, daß die Nachrüstung einer großen Modellbahn-Anlage mit vielen Weichen/Signalen mit Einbaudekoder kostspielig wird.
• - Dekoder die mit modulierten Fahrspannung betrieben werden benötigen eine hohe Ausgangsleistung der Steuerung die nur durch kostspielige modulierbare Zusatzver­ stärker erreicht wird. Die Steuersignale, die Versorgungsspannung der Dekoder und die Spannung für das Umschalten und den Betrieb der einzelnen Modellbau-Artikel werden aus dieser modulierten Fahrspannung versorgt.
• - die Dekoder werden zum Schalten von Weichen/Signale mit Magnetspulenantrieb verwendet. Die Magnetspulen haben einen sehr geringen ohmschen Widerstand, dies bedeutet im Einschaltmoment der Wechselspannung fast einen Kurzschluß der sich während des Aufbaus des Magnetfeldes bis zum Erreichen des induktiven Widerstan­ des langsam abbaut. Dies kann bei bereits hoher Leistungsaufnahme durch z. B. fah­ rende Züge zu Spannungseinbrüchen und damit zu Störungen in der Steuerung führen die eine Beschädigung angeschlossener Artikel verursachen kann.
• - zur Realisierung von Blockstellenbetrieb mit Signalen (ohne Zugbeeinflussung) müs­ sen zwei Dekoder parallel geschaltet (je ein Dekoder für Signalumschaltung und ein Dekoder für die Zugbeeinflussung).
• - Ansteuerung von Gleisbildanzeigen nur mit zusätzlichem Aufwand möglich, die An­ passung an fertige Gleisbildanzeigen erfolgt durch kostspielige Anpassungen bzw. werden diese durch Zusatzkarten im Computer mit speziell dazu ausgelegten Pro­ grammen angesteuert.
• - bei Zweileiter-Systemen wird zur Umpolung der Fahrspannung an den Schienen ein Dekoder und zusätzlich ein zweipoliges Umschaltrelais mit entsprechendem Verdrah­ tungsaufwand benötigt.

Kritik am Stand der Technik zu Punkt 2

• - die zum Betrieb mit der Steuerung benötigten Steckkarten müssen bei den aufgeführ­ ten Systemen in einen Computer eingebaut werden.
• - einzelnen Baugruppen müssen selbst zusammengebaut und verdrahtet werden, teil­ weise sind sogar die Platinen selbst zu bestücken, dazu muß der Modelleisenbahner im Umgang mit Elektronik und deren Handhabung vertraut sein.
• - Änderungen bzw. Erweiterungen an der Modellbahn-Anlage sind sehr schwierig und aufwendig da die benötigten einzelnen eingebauten Leiterkarten mit Schaltausgängen (Dekoder) in der Steuerung mit eines bereits bei der Anlagenplanung definierten und nachträglich schwer erweiterbaren Bussystemes mehr oder weniger fest miteinander und mit den einzelnen Weichen/Signalen verdrahtet sind
• - sehr großer Verdrahtungsaufwand unter der Modellbahn Anlage um die einzelnen Weichen/Signale an die entsprechenden Schaltausgänge in der Steuerung anzu­ schließen.
• - zusätzliche Leiterkarten und Verdrahtung zur Ansteuerung der Gleisbilder notwendig
• - Änderungen bzw. Fehlerbehebung gestalten sich bedingt durch die Vielzahl der Lei­ tungen von der Steuerung bis zu den einzelnen Schienenabschnitten sehr zeitaufwen­ dig und schwierig.

Problem

der in Anlage 6 Anspruch 1-7 angegebenen Erfindung liegt das Problem zugrunde, ei­ nen Dekoder zu entwickeln, der in der Lage ist, mehrere bzw. alle der im Absatz Kritik am Stand der Technik aufgeführten Nachteile zu beseitigen und dabei auch gleichzeitig auf einfache Weise Mehrfachfunktionen ermöglicht.

• - die Handhabung des Dekoders beim Einbau - Anschluß und die Verwendung muß auch für elektronische Laien möglich sein
• - die Verwendung des Dekoders muß ohne Umbau bzw. Erweiterung an anderen Gerä­ ten (z. B. Einbau von Steckkarten in Computer) durch den Modelleisenbahner selbst möglich sein
• - eine Veränderung der Adresseinstellung muß ohne öffnen der Weichen/Signale, ohne Lötbrücken und ohne Leiterbahnunterbrechung möglich sein
• - die Verwendung des Dekoders muß unabhängig von herstellerspezifischen Aus- Vor­ rüstungen für alle Weichen/Signale geeignet sein
• - die Verwendung des Dekoders muß unabhängig von verschiedenen Spannungen der Weichen/Signale möglich sein
• - die Verwendung des Dekoders muß die Nachrüstung, Erweiterung und einen Umbau- Veränderung der Modellbahn-Anlage in einfacher Form ermöglichen
• - die Verwendung des Dekoders muß ohne aufwendigen Verdrahtungsaufwand durch den Modelleisenbahner möglich sein
• - die Verwendung des Dekoders muß die Fehlersuche oder den Austausch des Deko­ ders selbst für den elektronischen Laien vereinfachen bzw. sogar überhaupt erst er­ möglichen
• - die Verwendung des Dekoders muß das Weiterschalten der Fahrspannung des Schienenabschnittes über Weichenstraßen entsprechend der Weichenstellung ohne den sonst üblichen Verdrahtungsaufwand mit Umschaltrelais ermöglichen
• - mit Optionen direkt im Dekoder müssen Funktionen ohne zusätzlichen Verdrahtungs­ aufwand und Zusatzartikel (z. B. Umschaltrelais für Zugbeeinflussung) in einfacher Form realisierbar sein.
• - mit Dekoder und Optionen müssen Funktionen ohne die Parallelschaltung von mehre­ ren Dekodern realisierbar sein
• - der Dekoder muß eine Ansteuerung von vom Modelleisenbahner nach eigenen Vor­ stellungen preisgünstiger selbstgebauter Gleisbildanzeigen ermöglichen.
• - der Dekoder muß damit bei mehreren Dekodern und gleichzeitig fahrenden Zügen keine zusätzlichen kostspieligen Verstärker notwendig sind, mit einem Steuersignal Eingang und einer zusätzlichen Spannungsversorgung versehen sein.
• - der Dekoder muß um mögliche Störungen der Steuerung zu vermeiden mit einer zu­ sätzlichen Spannungsversorgung versehen sein
• - mit einfachen Veränderungen bzw. Anpassungen bei der Bestückung des Dekoders muß dieser für verschiedene Spurweiten und Systeme und die dadurch benötigten unterschiedlichen Versorgungsspannungen verwendbar sein, um die Typenvielfalt der Einzelteile zu verringern und damit die Lagerhaltung zu vereinfachen.
• - Die Verwendung des Dekoders muß ohne Zusammenbau einzelner Baugruppen und ohne die Bestückung von Platinen durch den Modelleisenbahner möglich sein

Erzielbare Vorteile

Die mit der Erfindung in Anlage 6 Anspruch 1 erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß durch den Schaltungsaufbau alle im Absatz Probleme aufgeführten Problem­ punkte erfüllt, behebt bzw. ermöglicht daß je nach Ausführung auch mehrere in Anlage 6 Ansprüche 1-7 angeführten Anforderungen erfüllt werden. Außerdem ist der Dekoder:

• - auf einfachste Weise zu verwenden und einzubauen ohne vorher etwaige Schutzvor­ kehrungen treffen zu müssen um eine Zerstörung der Bauteile zu vermeiden, wie die­ se ansonsten bei Dekodern mit MOS-Bauteilen notwendig sind.
• - mit einem trinären Dip-Schalter ausgestattet der selbst einem elektronischen Laien die Adresseinstellung auf eine beliebige Adresse im Adressbereich von 0-80 ermöglicht. Dazu ist es ist nicht notwendig eine Weiche/Signal oder die Steuerung zu öffnen um mit Lötbrücken, Leiterbahnunterbrechungen usw. eine Änderung der Adresseinstel­ lung vorzunehmen.
• - zusätzlich sind alle möglichen Optionen und Mehrfachfunktionen durch unterschiedli­ che Programmierung der PAL-Bausteine und entsprechende zusätzliche Bestückung direkt auf der Leiterplatte des Dekoders realisierbar.
• - zur Vereinfachung der Verdrahtung sind alle am Dekoder benötigten Anschlüsse grundsätzlich zweifach als Doppel-Schraubklemmen ausgeführt. (Siehe auch Erläute­ rung zu Anspruch 4).
• - an den Dekoder können vom Modelleisenbahner selbstgebaute Gleisbildanzeigen an­ geschlossen werden (evtl. Anpassungen für LED's erfolgen direkt im Dekoder).

Weitere Ausgestaltung

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung ist in Anhang 6 Anspruch 2 angegeben. Die Weiterbildung nach Anspruch 2 ermöglicht es mit diesen Dekodern Weichen, Signale und anderes Modellbau-Zubehör zu schalten um damit einen realistischen Modellbahnbetrieb zu gestalten, aber auch Gleisbildanzeigen anzusteuern ohne daß zu diesem Zweck ein anderes Gerät (z. B. ein Computer) umgebaut, verändert oder nachgerüstet werden muß. Die Ansteuerung der Dekoder erfolgt durch eine handelsübliche Steuerung im Motorola Datenformat, deren Einzelkomponenten je nach Bedarf durch den elektronischen Laien selbst zusammengesteckt werden (z. B. von Märklin). Die Signaleingänge des Dekoders werden dann direkt mit dem Ausgang dieser Steuerung verbunden.

Weitere Ausgestaltung

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung ist in Anhang 6 Anspruch 3 angegeben. Die Weiterbildung zu einem externen Dekoder nach Anspruch 3 der bei den Wei­ chen/Signalen unter der Modellbahn-Anlage bzw. in oder unter die Gleisbildanzeige montiert wird ermöglicht es:

• - ohne Zusammenbau einzelner Baugruppen und die Bestückung von Platinen durch den Modelleisenbahner einen Fahrbetrieb mit entsprechender Umschaltung von Wei­ chen/Signalen zu erhalten
• - ohne Zusammenbau einzelner Baugruppen und die Bestückung von Platinen durch den Modelleisenbahner zur Anzeige von Weichen-/Signalstellungen eine Gleisbildan­ zeige anzusteuern
• - ohne Löt- oder Umbauarbeiten und ohne kostspielige Bausteine oder andere Artikel für Zusatzfunktionen oder Funktionsänderungen zwischen die einzelnen Modellbau- Artikel und den Dekoder zu schalten ein realistischen Fahrverhalten zu erzielen
• - den Dekoder unabhängig von herstellerspezifischen Aus- bzw. Vorrüstungen für alle Weichen/Signale und Gleisbildanzeigen zu verwenden. Selbst der Betrieb von Wei­ chen/Signalen verschiedener Hersteller gleichzeitig auf einer Modelleisenbahn Anlage ist möglich
• - den Dekoder unabhängig von einzelnen Weichen/Signalen zu verwenden. Es ist nicht notwendig jede Weiche/Signal mit einem Dekoder auszurüsten, es können bis zu vier dieser Artikel (jeder mit eigener Adresse) gleichzeitig angeschlossen werden. Diese Ausgestaltung vermeidet bei großen Modellbahn-Anlagen die kostspielige Nachrü­ stung jeder einzelnen Weiche/Signals
• - den Dekoder ohne Veränderungen an den Weichen/Signalen wie z. B. das Anpassen der Betriebsspannung zu verwenden
• - auch dem elektronischen Laien die Fehlersuche sowie den Austausch des Dekoders selbst durchzuführen.

Weitere Ausgestaltung

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung ist in Anhang 6 Anspruch 4 angegeben. Die Weiterbildung zu einem externen Dekoder nach Anspruch 4, der dezentral direkt bei den zu steuernden Modellbau-Artikeln und nicht in eine zentrale Steuerung eingebaut wird, benötigt zum Anschluß des Dekoders nur eine 3-polige Leitung die sinnvollerweise als Ringleitung unter der gesamten Modellbahn-Anlage geführt wird. Die Verwendung des Dekoders zusammen mit einer Ringleitung ermöglicht es:

• - daß die aufwendige Verdrahtung unter der Modellbahn-Anlage von den einzelnen in die Steuerung eingebauten Leiterplatten mit Schaltausgängen zu den entsprechenden Weichen/Signalen entfällt
• - den Dekoder mit minimalem Verdrahtungsaufwand anzuschließen. Der Einbau und Anschluß durch einstecken und festschrauben der Leitung in den dafür vorgesehenen Doppel-Schraubklemmen kann durch den Modelleisenbahner selbst erfolgen.
• - die gesamte Steuerung der Modellbahn-Anlage auf einfachste Weise zu verändern, zu erweitern oder auch Teilbereiche nach und nach mit den Dekodern nachzurüsten. Da­ zu muß lediglich die Ringleitung an der entsprechenden Stelle aufgetrennt und beide Enden mittels den Doppel-Schraubklemmen durch den Dekoder "durchgeschleift", bzw. bei Erweiterung muß die zusätzliche Leitung an den zweiten Anschluß der Dop­ pel-Schraubklemmen angeschlossen werden, dies kann selbst durch den elektroni­ schen Laien erfolgen.

Weitere Ausgestaltung

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung ist in Anhang 6 Anspruch 5 angegeben. Die Weiterbildung zu einem externen Dekoder nach Anspruch 5 ermöglicht es, je nach Be­ stückung des Dekoders, folgende unterschiedliche Funktionen, bzw. Mehrfachfunktionen zu realisieren:

• - ein- bzw. umschalten von Modellbau-Artikeln mit elektromagnetischen Doppelspulen­ antrieb (z. B. Weichen/Signale) durch kurzzeitige Schaltimpulse an den Ausgängen
• - Schutz der magnetischen Doppelspulenantriebe durch im Dekoder fest eingestelltes Puls-/Pausen Verhältnis, es erfolgt eine Abschaltung des Schaltimpulses, das wieder Einschalten ist erst nach gewisser Zeit möglich.
• - Doppelfunktion mit 2×4 Ausgängen, wobei vier Ausgänge als Schaltimpuls zum Um­ schalten von Weichen und entsprechend parallel dazu vier Ausgänge als Dauerschalt­ kontakt zur Um-/Weiterschaltung eines Blockstellen-Dekoders (siehe 2. Patentantrag) entsprechend der Weichenstellung ausgeführt sind. Dadurch ist es möglich mit einem einzigen Blockstellen-Dekoder Fahrstraßen über ganze Weichenfelder weiter zu schalten und dadurch die Anzahl der Blockstellen-Dekoder zu minimieren.
• - ein- bzw. umschalten von Modellbau-Artikeln ohne Doppelspulenantrieb (z. B. Lichtsi­ gnale) mit direktem Anschluß der Lichtsignale an den Dekoder, die Anpassung der LED-Spannung für die Signale erfolgt durch Aufstecken entsprechender Widerstände im Dekoder
• - ein- bzw. umschalten der Anzeige-LED's von Gleisbildanzeigen die Anpassung der LED-Spannung für diese Anzeigen erfolgt durch Aufstecken entsprechender Wider­ stände im Dekoder
• - ein- bzw. umschalten motorischer Weichen-/Signalantriebe durch Umschalten der mit entsprechender Fremdspannung versorgten Ausgänge
• - Doppelfunktion mit 2×4 Ausgängen, wobei vier Ausgänge als Dauerschaltkontakt zum Umschalten der Signalanzeige und entsprechend parallel dazu vier Ausgänge als Dauerschaltkontakt zum Aus-/Einschalten der Fahrspannung entsprechend der Si­ gnalstellung ausgeführt sind. Dies ermöglicht den preiswerten Aufbau einer Signal ab­ hängigen Blockstellensteuerung

Weitere Ausgestaltung

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung ist in Anhang 6 Anspruch 6 angegeben. Die Weiterbildung zu einem externen Dekoder nach Anspruch 6 ermöglicht es:

• - daß ohne die Ausgangsleistung der Steuerung mit kostspieligen Zusatzverstärkern er­ höhen zu müssen gleichzeitig mehrere Züge auf der Modellbahn-Anlage betrieben werden können
• - die Dekoder mit Wechselspannung im Bereich zwischen 14 V∾ und 20 V∾ zu versor­ gen
• - Spannungseinbrüche in der Versorgungsspannung der Steuerung, verursacht durch die angesteuerten Magnetspulen mit geringem ohmschen Widerstand die im Ein­ schaltmoment der Wechselspannung fast einen Kurzschluß bedeuten der sich wäh­ rend des Aufbaus des Magnetfeldes bis zum Erreichen des induktiven Widerstandes langsam abbaut, zu vermeiden. Diese Störungen in der Steuerung, die eine Beschädi­ gung angeschlossener Artikel oder Fehlschaltungen im Fahrablauf verursachen kön­ nen werden dadurch vermieden.
• - den Dekoder mit bereits eventuell vorhandenen Fahrspannungsreglern bzw. mit preis­ werten zusätzlichen Netzgeräten zu betreiben (Spannungsbereich im vorherigen Punkt definiert).

Weitere Ausgestaltung

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung ist in Anhang 6 Anspruch 7 angegeben. Die Weiterbildung zu einem externen Dekoder nach Anspruch 7 ermöglicht es, die Lagerhal­ tung zu vereinfachen und damit auch deren Kosten entscheidend zu verringern, da alle Dekodertypen:

• - aus nur einem einzigen Leiterplattentyp mit demselben Leiterbahn Layout gefertigt werden
• - zum größten Teil einheitlich mit den gleichen elektrischen und elektronischen Einzeltei­ len bestückt sind
• - bis auf die minimale verwendungsspezifische Restbestückung vorgefertigt als Teilde­ koder auf Lager gehalten werden können
• - lediglich die für die Spur-/Options typischen notwendige Anpassung der Bestückung mit zusätzlichen Bauteile muß vor der Auslieferung noch vorgenommen werden.
• - durch größeren Bestellmengen pro Teil zu günstigeren Einkaufs Konditionen durch einheitliche Bestückung preisgünstiger herzustellen sind.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Ausführungsbeispiele der Erfindungen sind in den beiden Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Die angesprochenen wesentlichen Details sind aus den Zeichnungen ersichtlich.

Bild 1

Gesamtschaltplan des Dekoder, hieraus sind die Besonderheiten in der Ausstattung er­ sichtlich.

Bild 2

Bestückungsplan des Dekoders dient zur Verdeutlichung von Form und Lage der Beson­ derheiten (Maßstab ca. 2 : 1).

Es folgt die Erläuterung der Erfindung anhand der Zeichnungen nach Aufbau und nach Wirkungsweise der Erfindung.

Der in Anlage 6 Anspruch 1 beschriebenen Dekoder

Die für die für Signal- CON1 und CON2 und Spannungsversorgung CON3 benötigte Lei­ tung wird an die Doppel-Schraubklemmen angeschlossen, an den geschalteten Ausgän­ gen CON5-CON11 werden bis zu vier schaltenden Modellbau-Artikel angeschlossen (Bild 2).

Mit dem trinären Schalter S1 (Bild 2) erfolgt die Einstellung der gewünschten Adresse. Mit S1 werden entsprechend der Schalterstellung die trinären Adresseingänge mit "plus", "minus" oder "offen" im Motorola Datenformat des Fernsteuerempfängers IC1A vorbe­ legt/eingestellt (Bild 1).

Durch unterschiedliche Programmierung des PAL-Bausteines IC3 werden Schaltimpulse bzw. die Dauerschaltkontakte erzeugt die mit IC4 (8fach Treiber) verstärkt und an den Ausgängen CON4-CON7 entsprechend des Umschaltbefehles der Steuerung ausgege­ ben werden (Bild 1).

Zur Ausrüstung mit Doppelfunktionen ist im Dekoder der Platz und die Leiterbahnen für diese Option bereits vorhanden, die zusätzlichen Bauteile brauchen nur noch bestückt zu werden (Bild 1 und Bild 2).

Der in Anlage 6 Anspruch 2 beschriebenen Dekoder

Der Dekoder wird lediglich mit CON1 (Masse) und CON2 (Signal) an die Steuerung ange­ schlossen (Bild 1 und Bild 2).

Der in Anlage 6 Anspruch 3 beschriebenen Dekoder

Der Dekoder wird lediglich noch mit den Bauteilen für die Doppelfunktion bestückt (IC2, Relais usw.) bzw. Funktionsänderungen erfolgen durch einen anders programmierten PAL-Baustein IC3 (Bild 1 und Bild 2).

Der in Anlage 6 Anspruch 4 beschriebenen Dekoder

Der Dekoder wird unter die entsprechenden Weichen/Signale montiert. Die von der Steuerung kommende Signalleitung wird am ersten Dekoder jeweils am 1. Anschluß der Doppel-Schraubklemmen an CON1 und CON2 angeschlossen. Ebenso die Leitung der Spannungsversorgung an CON3. Vom zweiten Anschluß der Doppel-Schraubklemmen CON1 bis CON3 wird dann eine Leitung (3-polig) zum zweiten Dekoder verlegt und diese so wie am ersten Dekoder angeschlossen . . . usw. bis alle Dekoder angeschlossen sind (Ringleitung bei der alle Dekoder parallel angeschlossen sind). Bei Erweiterung bzw. Än­ derungen an der Modellbahn-Anlage wird diese Ringleitung an einer beliebigen Stelle unterbrochen und ein zusätzlicher Dekoder mit angeschlossen (Bild 2).

Der in Anlage 6 Anspruch 5 beschriebenen Dekoder

Entsprechend des an den Datenausgängen D6-D9 von IC1 (Fernsteuerempfänger im Motorola Datenformat) anliegenden Signals wird durch entsprechende Programmierung des PAL-Bausteines IC3 ein Schaltimpuls bzw. eine Dauerschaltkontakt erzielt. Dieser wird anschließend durch IC4 (8fach Treiber) verstärkt und an CON4-CON7 ausgegeben (Bild 1).

Weichen/Signale können direkt an den Ausgängen CON4-CON7 angeschlossen werden, Anpassungen erfolgen durch den Austausch von entsprechenden Drahtbrücken oder Wi­ derstände in Steckfassungen F1-F4 (Bild 1).

Die Funktion "Weichenschutz", (das Puls/Pausen Verhältnis) bei Ansteuerung der elek­ tromagnetischen Doppelspulantriebe wird durch R6, R11 und C6 voreingestellt. Die Aus­ wertung erfolgt durch Abfrage des Pin 5 an IC3, durch die Programmierung wird das ent­ sprechende Schaltverhalten der Dekoder Ausgänge bestimmt (Bild 1).

Die Doppelfunktion Signalsteuerung mit "Zugbeeinflussung" wird erreicht, indem die PAL- Bausteine IC2 und IC3 beide als Dauerschaltkontakt programmiert und bestückt sowie die Relais K1-K4 und CON8-CON11 bestückt werden. Dabei können die Signale direkt an CON4-CON7 angeschlossen und mit F1-F4 angepaßt werden. Parallel dazu werden die sich an den Signalen befindlichen unterbrochenen Schienenabschnitte an die Ausgänge CON8-CON11 angeschlossen, entsprechend der Schaltstellungen der Signale wird nun auch der Fahrstrom mit den Relais K1-K4 ein oder ausgeschaltet (Bild 1 und Bild 2).

Die Doppelfunktion Weichenumschaltung mit "Fahrstromweiterschaltung" wird erreicht, indem der PAL-Baustein IC3 als Schaltimpuls (umschalten der Weichen an CON4-CON7) und IC2 als Dauerschaltimpuls programmiert werden. Die an CON8-CON11 angeschlos­ senen Schienenabschnitte können nun parallel zur Weiche je nach Weichenstellung mit den Relaisausgängen umgeschaltet werden.

Gleisbildanzeigen können je nach Art und Spannungsversorgung der Anzeigen (LED oder Miniaturlämpchen) entsprechend an CON4-CON7 direkt betrieben und angepaßt oder mit Fremdspannung an CON8-CON11 angeschlossen und betrieben werden.

Der in Anlage 6 Anspruch 6 beschriebenen Dekoder

Bei Versorgung mit Wechselspannung, Bereich zwischen 14 V∾ und 20 V∾, wird diese an CON3 angeschlossen. Durch die nachfolgende Einweg-Gleichrichtung mit D1 und D2 sowie mit den Kondensatoren C1 und C2 erhält man eine ausreichend "geglättete" positi­ ve Gleichspannung die mit dem Spannungsregler U1 auf ca. 5 V geregelt wird und als Spannungsversorgung für die Gesamtschaltung dient. Durch die Einweg-Gleichrichtung mit D1 erhält man aus der Wechselspannung eine Halbwelle die mit C1 geglättet wird. Diese pulsierende Gleichspannung eignet sich zur Versorgung von IC4, zum Schalten der elektromagnetisch betriebenen Weichen, zur Versorgung der Lichtsignale und zur Ver­ sorgung der LED-Anzeigen (Bild 1 und Bild 2).

Der in Anlage 6 Anspruch 7 beschriebenen Dekoder

Der Dekoder ist in seiner Schaltung grundsätzlich für alle Modellbau-Artikel (Weichen, Si­ gnale, Motore, Drehscheiben, Motore usw.) mit Versorgungsspannungen zwischen 6 V und 24 V ausgelegt. Die herstellerspezifisch notwendige Anpassung der Versorgungs­ spannung wird durch den Austausch der Widerstand oder Drahtbrücken in den Steckfas­ sungen F1-F4 vorgenommen (Bild 1 und Bild 2).

Claims (7)

1. Adressierbarer Dekoder zur Steuerung von bis zu vier Modellbau Artikeln, gekennzeichnet durch die ein­ fache Handhabung beim Anschluß und bei Einstellung des Dekoders, die Einstellung der Adresse erfolgt ohne die Weiche bzw. das Signal zu öffnen, dadurch kann die Umrüstung einer Modellbahn-Anlage auf steuerbare Modellbau Artikel mit diesem Dekoder und dessen eventueller Austausch auch vom elektroni­ schen Laien durchgeführt werden. Zusätzlich durch die Möglichkeit mehrere Optionen und verschiedene Mehrfachfunktionen direkt im Dekoder bestückbar, wobei der Dekoder durch den Schaltungsaufbau ge­ eignet ist zusätzlich gleichzeitig mehrere bzw. alle der unten angeführten Ansprüche zu erfüllen. Die An­ steuerung erfolgt im Motorola Datenformat.

2. Adressierbarer Dekoder nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß keine Umbauten oder Nachrü­ stungen in oder an anderen Geräten und Zubehör notwendig ist.

3. Adressierbarer Dekoder nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß bis zu vier Modellbau-Artikel ohne Zwischenschaltung von weiteren Funktionsmodulen oder anderem Zubehör direkt angeschlossen werden.

4. Adressierbarer Dekoder nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch den dezentralen Einbau direkt bei den entsprechenden zu steuernden Artikeln unter der Modellbahn-Anlage anstelle in einer zentralen Steue­ rung mit eingebauten Leiterkarten mit Schaltausgängen entsprechend für alle Weichen/Signale.

5. Adressierbarer Dekoder nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Optionen direkt im Dekoder, die Mehr­ fachfunktionen ermöglichen.

6. Adressierbarer Dekoder nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine externe zusätzliche Spannungsver­ sorgung die sowohl mit Gleich- als auch mit Wechselspannung erfolgen kann.

7. Adressierbarer Dekoder nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die variable Einsetzbarkeit für alle Mo­ dellbau Artikel, durch einfache die Veränderung/Anpassung bzw. Zusatzbestückung mit nur wenigen Bauteilen.