So ist es nun mal im Fremo und insbesondere bei mir: Nach einer gewissen Anfangseuphorie und dem Pläneschmieden kehrt Ruhe ein, andere Projekte und Ideen werden entwickelt, rücken in den Vordergrund und plötzlich sind wieder Jahre ins Land gezogen ehe man sich wieder der alten Aufgabe widmet.

So abermals geschehen bei der Weiterentwicklung der Achszähler. Sei´s drum, is ja Hobby!

Weiterentwicklung deshalb, weil ich, angetrieben durch das Vorhaben einiger Fremosignal-Block-Enthusiasten, die in Rastede 2012 einen Feldversuch mit dem automatischen Selbstblock starten wollen, die Achszähleinbauteile für einige hieran Beteiligte „schnell“ mal eben bauen wollte.

Das Vorhaben, diese Einbauteile in einer Kleinserie zu fertigen führte zu reichlich Verdruss. Es wollte mir einfach nicht gelingen, diese dauerhaft funktionsfähig in einem akzeptablen Zeitrahmen herzustellen. Insbesondere die Kunststoffbauteile der Erbert-Attrappen sauber und dauerhaft zu fixieren führte mich an den Rand des Wahnsinns… Ein weiteres Problem bestand in der von mir ersonnenen Verbindung der Lichtleiter mit der LED/Sensor Einheit. Auch diese Lösung war nicht zuverlässig von Jedermann zu bewerkstelligen.

Zur Lösung verhalf mir (wieder einmal) der Impuls eines Fremo-Mitglieds, den ich auf dem Herbsttreffen in Rendsburg 2011 erhielt. Dort zeigte mir Stefan einige Bilder von Bodo im Zusammenhang mit der Selbstblocksteuerung und der damit verbundenen Gleisfreimeldung mittels Achszählern. Für den automatischen Selbstblock ist es unabdingbar, eine zuverlässige Gleisfreimeldung zu erhalten. Bodo verfolgte das gleiche Prinzip der Achszählung mittels Lichtschranke und Lichtleitern, ähnlich aufgebaut, wie ich es in dem vorherigen Aufsatz beschrieben hatte. Nur für die Unterbrechung wie auch für die Fixierung vor der LED und dem Sensor verwendete er kleine Messingröhrchen durch die er die Lichtleiter gezogen und fixiert hatte.

Als ich also vor dem Ergebnis meiner vergeblichen Mühen Frust schob erinnerte ich mich an die Bilder und entsann im Weiteren folgende Lösung: Man nehme zwei 1 mm Röhrchen mit 0,5 mm Innendurchmesser und mit einer Länge von jeweils ca. 35 mm. Diese lötet man mit ausreichend Zinn dicht aneinander so dass im Mittelteil der verbleibende Keil auf der Oberseite gut gefüllt ist. Dort kann später ein kleines Stück Neusilberblech in der Lage der Schienenoberkante aufgeklebt werden. Nach dem befeilen der Fläche und leichtem aufreiben der Öffnungen wird dieses Doppelrohr zunächst brüniert. Neutralisieren nicht vergessen!

Im Anschluss schiebt man durch dieses Doppelrohr zwei 0,5 mm Lichtleiter ausgemittelt mit einer jeweiligen Länge von 400 mm. Dann wird das Doppelrohr über einen an der Schmalseite 5 mm starken, zuvor an den Ecken abgerundeten Vierkant mit der Zinnseite oben um jeweils 90° vorsichtig gebogen. Der Biegeradius beträgt in etwa 1 mm. Jetzt sollten die 2 Lichtleiter kurz getestet, auf gleiche Länge gebracht und mit kleinen, paarweise farbigen Abschnitten Litzen-Isolierung gekennzeichnet werden. Dies hilft nachher bei der Zuordnung. Um den Schienenkopf nachzubilden und insbesondere einen kleinen Abstand für das putzen der Schienen zu erhalten, habe ich ein winziges Neusilberblech mit 0,15 mm Stärke in eine zuvor gefeilte Lücke kurz hinter der Kantung geklebt. Wegen des Lichtleiters im Innern scheidet löten hier aus! Nach diesem Vorgang wird die Seite, die im Schwellenfach und mit der Achszählattrappe ausgestattet werden soll, mit Originalfarbe Resedagrün lackiert. Wenn man später mit Farbe arbeitet, besteht die Gefahr, dass die Lichtleiter beeinträchtigt werden.

Die Lichtleiterenden erhalten jeweils einen nach nebenstehender Schnittzeichnung, aus 1,0 mm x 0,5 mm und 2,0 mm x 1,0 mm Messingröhrchen gebauten etwa 15 mm langen Stecker. Der Lichtleiter wird mit einer offenen Flamme kurz zur Linse angeschmolzen und in die aufgeriebene Öffnung zurückgezogen. Auf der anderen Seite wird die Litzenisolierung in die 1 mm Öffnung gedrückt. So erhält man eine hinreichende Befestigung des Lichtleiters im Röhrchen und die Litzenisolierung dient zugleich auch noch als Knickschutz.

Diese so vervollständigte Lichtleiterbrücke kann nun eingebaut werden. Hierfür ist eine, zuvor im Bereich des ausgewählten Schwellenfaches etwa 2 mm breite und 1 mm tiefe Aussparung in den Schienenkopf zu feilen. Außen bündig mit dem Schienenkopf (hierbei ist der Schienenfuß leicht abzufräsen) und nach innen mit einem Abstand von 6 mm Achsmaß sind zwei 3,0 mm Bohrungen durch das Trassenbrett zu bohren. In diese Bohrungen werden nun die Lichtleiter nach unten geführt und die Messingbrücke eingefügt. Nach dem überprüfen der ausreichenden Größe der Aussparung im Schienenkopf und am Schienenfuß wird die Messingbrücke wieder ein wenig herausgezogen, an den Enden zum Trassenbrett und an der Außenkante der Schiene gut mit Stabilit-Express bestrichen und oberflächenbündig mit der Schienenoberkante verklebt. Unbedingt einen hart abbindenden Kleber verwenden. UHU-Alleskleber z.B. bleibt zu flexibel und man ärgert sich nachher beim nicht immer erfolgreichen nachjustieren! Ebenso ist auf einen spannungsfreien Einbau zu achten damit sich beim auftrennen der Röhrchen-Brücke nichts bewegt.

Nach dem Abbinden des Klebers kommt nun der eigentliche Arbeitsschritt zur Herstellung einer Gabellichtschranke. Mit einer kleinen Trennscheibe wird die Messingbrücke über einen Abschnitt von ca. 1,5 mm bis 2 mm Lückenbreite sehr vorsichtig und ohne das sich etwas verkantet aufgetrennt. Durch ein während des Trennvorgangs durchgeführtes leichtes hin und her bewegen der Trennscheibe quer zur Schnittachse wird ein klemmen wirksam verhindert. Die Schnittkanten sind dann behutsam mit einer sehr feinen Feile zu versäubern und insbesondere an der inneren Schienenflanke bündig zu befeilen. Mit einer Lichtquelle lässt sich schnell prüfen, ob man vorsichtig genug gearbeitet hat und das Licht den Sprung über die Lücke schafft. Abschließend wird mit Schotter und dem mit einer Aussparung versehenen Erbert-Bauteil des doppelten Achszählers eine zugegebenermaßen etwas auffälligere als bisher aber selbst in meinen detailverliebten Augen noch akzeptable Lösung einer sicher funktionierenden Gabellichtschranke erreicht.

Ein kleiner Nebeneffekt, der nicht verschwiegen bleiben soll, ist mit dieser Bauweise auch gleich sehr zur Freude von Stefan entstanden. Durch das dichte nebeneinanderliegen der Messingröhrchen und somit auch der Lichtleiter werden beim überfahren des Achszählers nunmehr für einen Moment beide Verbindungen kurzzeitig gleichzeitig unterbrochen. So ist es Softwaremäßig möglich, auch wenn z.B. ein Rad auf dem Sensor zum stehen kommt, die Fahrtrichtung eindeutig (wieder) zu erkennen und den Zählfluss in die richtige Richtung fortzusetzen. Da die Sensoren vermutlich die Frequenz ihrer LED selber und immer unterschiedlich bestimmen, konnten wir bisher noch keine gegenseitige Beeinträchtigung der dicht beieinander liegenden IR-Lichtquellen beobachten.

Soweit zu den Außenanlagen.

Das oben beschriebene Problem mit der sicheren und dauerhaften Verbindung der Lichtleiter mit dem LED/Sensor Baustein habe ich auf der einen Seite durch die neuen Stecker lösen können. Auf der anderen Seite ist mir das sichere Abschotten der IR-LED gegen den Sensor folgendermaßen geglückt:

Aus einem 10 x 10 mm PVC-Vierkantstab stellte ich 18 mm lange Abschnitte her. Für die 5 mm LED´s bekam dieser Quader in den jeweiligen Achsmaß der LED´s Löcher mit 5 mm Durchmesser und einer Tiefe von 7 mm. Die letzten 3 mm wurden mit einer 2 mm Bohrung fortgeführt die ich zum leichteren einstecken der Messingröhrchen in etwa der halben Tiefe etwas aufgeweitet habe. Mit dem so bearbeiteten Quader wird die LED vollseitig umschlossen und eine zentrische Befestigung des Lichtleiters erreicht.

Die Befestigung vor dem Sensor wird mit einem 10 mm x 10 mm x 10 mm Würfel erreicht. Ich habe hierfür einen Vierkantstab der Länge nach mit einer Modellbaukreissäge einen 8 mm tiefen und entsprechend der Sensortiefe ca. 2,5 mm breiten Schlitz versehen. Durch testen ist eine stramme Passung anzustreben. Danach habe ich hieraus viele kleine 10 mm lange Abschnitte abgelängt. Diese Abschnitte erhielten dann im Achsmaß der 8 mm breiten Öffnung eine 2 mm Bohrung mit der Aufweitung. Wenn der Schlitz etwas zu weit geraten ist helfen ein oder mehrere Streifen Papier einen strammen Sitz zu erreichen. Die einzelnen Quader werden nach dem ausrichten mit der Elektronik und dem anschließenden bestreichen mit Stabilit-Express dauerhaft mit der Platine verklebt. Abschließend sind noch 8 mm Löcher in die Abdeckung des Gehäuses zu bohren, das ganze unter die Trasse zu schrauben und mit den Lichtleitersteckern zu verbinden. Fertig ist der einsatzbereite Achszähler.

Gegenüber meiner vorherigen Variante hat diese Lösung eine ganze Reihe von Vorteilen:

Die Konstruktion ist wesentlich vereinfacht und ist somit auch mit weniger geübten Händen leicht herzustellen.

Die Lichtleiter sind deutlich besser gegen Beschädigung geschützt.

Der Einbau der Gabellichtschranke ist vereinfacht, eine Trennung und somit eine Stromunterbrechung der Schiene wird vermieden.

Die Verbindung mit dem Steuerbaustein ist jetzt einfach herzustellen, dauerhaft zuverlässig und trotzdem trennbar.

Materialliste für die Außenanlagen und die Steckverbindung:
(Alles z.B. bei Conrad-Elektronik zu erhalten)

Conrad 29 71 00 - 2 St. 1,0 mm x 0,5 mm Messingröhrchen l = 35 mm
Conrad 29 71 00 - 4 St. 1,0 mm x 0,5 mm Messingröhrchen l = 10 mm
Conrad 29 71 78 - 4 St. 2,0 mm x 1,0 mm Messingröhrchen l = 15 mm

Conrad 23 00 36 - 1 St. 10,0 mm x 10,0 mm PVC-Vierkantprofil l = 18 mm
Conrad 23 00 36 - 2 St. 10,0 mm x 10,0 mm PVC-Vierkantprofil l = 10 mm

Conrad 19 84 12 - 2 St. 0,5 mm Lichtleiter l = 400 mm

Conrad 21 20 44 - 1 St. Attrappe doppelter Achszählsensor von Erbert Modellbahntechnik

Michael Weinert im Dezember 2011

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