Der Lokalbahnzug: Die Innenbeleuchtung

16. Juni 2020  Die Innenbeleuchtung Teil 1

Hallo zusammen,
im Moment bin ich dabei, die Wagenbeleuchtung zu planen und umzusetzen. Leider lässt eine Sendung mit Miniatur Stecker/Buchsen auf sich warten, drum gibt's zum generellen Vorgehen erst später einen Bericht. Allerdings habe ich schon mal einen Prototypen für eine Innenbeleuchtungs-Lampe gebaut.
Die früheren Gaslampen in den Personenwagen haben so ausgesehen:

Ausschnitt aus Foto aus Buch "Bayrische Reisezugwagen" von Alto Wagner

Ich nehme an, dass die spätere Elektrobeleuchtung so installiert wurde, dass die Glühbirnen eben statt der Gasstrümpfe eingebaut und verkabelt wurden. Daher habe ich mir aus einem EVERGREEN Rohr mit 4,5 mm Durchmesser und 4 mm Länge einen Lampenhalter gefertigt. Dazu aus einem Messingrohr 4x0,5mm einen 0,5 mm langen Zierring und aus 4 mm Rundplexiglas eine Lampe gedreht, mit 2000er Schleifpapier und XERAPOL poliert. Als Leuchtquelle dient eine 602er SMD Leuchtdiode (warmweiß), die in eine 2 mm Bohrung direkt in die Lampe eingeklebt wurde. Damit gibt es wieder ein indirektes Licht, das einer Glühbirne sehr nahe kommt. Hier ein paar Bilder vom Ergebnis:

Bei den "Serienlampen" werde ich wahrscheinlich Kupferlackdrähte anlöten, die tragen nicht so auf. In die Wagen kommen dann ins große Raucherabteil 3 davon, ins Nichtraucher-Abteil eine und - wenn vorhanden - eine ins Dienstzimmer. Der Abort wird nicht beleuchtet, da kommt die Decoderschnittstelle und der Funktionsdecoder rein. Dazu aber mehr in einem späteren Bericht, wenn die oben erwähnten zweipoligen Stecker/Buchsen endlich da sind!
Noch ein Tipp am Rande: Ich probiere die Lampen immer mit einer 3V Knopfzelle aus um sicher zu sein, dass die SMD LED beim Anlöten der Drähte nicht kaputt gegangen ist. Außerdem wird bei evtl. Verpolung die Diode nicht zerstört.

8. Juli 2020  Innenbeleuchtung Teil 2

Hallo zusammen,
nach längerer Pause wieder mehr von der Beleuchtung der Lokalbahnwagen. Der Grund für meine Abstinenz der letzten Wochen:
Ich wollte erst mal sehen, ob das was ich mir zur Beleuchtung ausgedacht habe auch funktioniert und musste noch ein bisschen Erfahrung sammeln, bevor ich euch darüber berichte.
Den ersten Prototyp einer Innenlampe habe ich euch ja schon im vorigen Post gezeigt, meine Überlegungen gingen aber noch wesentlich weiter. Die Beleuchtung sollte folgenden Kriterien entsprechen:

Minimierung des Kabelsalats soweit wie möglich durch
Entwurf einer Platine mit den Vorwiderständen für die Dioden"lampen" und 2-poliger Miniatur-Anschlussbuchse
Einer 8-poligen Buchse für den ESU Fx4.0 nach NEM652 (+ Buchse für das violette Zusatzkabel)
In die Platine integrierte Fassung der vier Stromabnehmer an jedem Rad per 0,3er Phosphorbronze-Draht
Möglichst vorbildgerechte Lampen mit möglichst kurzer fester Zuleitung in der Inneneinrichtung
Der Decoder wird im Abort-Raum platziert, weil man dort eh nicht reinsehen kann.
Es muss möglich sein, die Aussenbeleuchtung, den Betriebsraum und das Raucher- und Nichtraucher-Abteil
separat über den Funktionsdecoder zu schalten.
Das ganze soll dann einen demontierbaren Aufbau von Waggon-Fahrgestell, Platine mit Vorwiderständen/Buchsen und die Inneneinrichtung mit den Steckern für die Lampen und möglichst unsichtbare Stromabnehmer am Waggon-Unterboden ermöglichen.

Soweit mein Pflichtenheft für die Beleuchtung. Begonnen habe ich mit der Entwicklung der Platine (CorelDraw), hier das Ergebnis:

Das Bild zeigt die verkleinerte fünfte Evolutionsstufe der Platine. Dieses Layout wurde dann mit dem Tonertransfer-Verfahren als Abdeckung vor dem Ätzen auf die Platine aufgebracht. Ich habe bewusst vermieden, mit photobeschichteten Platinen zu arbeiten um die Verwendung von Entwickler etc. zu vermeiden. Das Tonertransferverfahren funktioniert in Kürze so:

• Das Layout wird 1:1 mit einem Laserdrucker (bei mir: HP Laser107) auf einem speziellen Papier ausgedruckt. Ich habe die Seiten des Katalogs von Reichelt Elektronik dafür verwendet, andere Anwender benutzen Seiten aus dem SPIEGEL. Schreibmaschinen-Papier ist nicht geeignet, das saugt den Toner gleich auf.

• Platine mit Aceton absolut fettfrei machen und das ausgedruckte Layout auflegen. Ich habe das Layout auf jeder Seite der Platine mit Tesafilm fixiert

• Platine auf eine Leinen- oder Baumwollunterlage aufs Bügelbrett legen, eine Lage Tuch drauflegen und dann mit dem Bügeleisen drei Minuten quer, 3 Minuten längs und zum Schluss noch 1 Minute drauf liegen lassen. So wird der Toner auf dem Papier wieder flüssig und auf die Platine transferiert. Eine kurze Kontrolle zeigt, ob das Papier fest auf der Platine klebt

• Nun muss das Papier aufgelöst werden. Dies geht am einfachsten, wenn man das Papier mit einem Badreiniger wie ANTIKAL einsprüht und das Ganze 5 Minuten einwirken lässt. Dann kann man das Trägerpapier vorsichtig abrubbeln. Sollte das Layout nicht vollständig übertragen sein, dann einfach mit Aceton wieder entfernen und noch mal versuchen!

• Jetzt kann geätzt werden. Ich habe hierzu Natriumpersulfat benutzt. Das ist klar wie Wasser und macht keine Flecken wie z.B. EisenIIChlorid

Eine detailliertere Beschreibung ist hier nachzulesen:
http://thomaspfeifer.net/platinen_aetzen.htm

Der nächste Schritt ist dann das Einbringen der Bohrungen für die Bauteile. Die Bohrungen sind 0,3 / 0,5 / 0,8 je nach Erfordernis und die vier Stromabnehmer-Buchsen sind mit 3 mm gebohrt. Die fertige Unterseite der Platine sieht dann so aus:

Die Oberseite der Bodenplatte der Inneneinrichtung seht ihr hier:

Die vier Stromabnahme-Buchsen haben nach oben auch ein Gewinde M2, mit dem die Inneneinrichtung und die Platine miteinander verschraubt werden (siehe die vier Senkkopfschrauben). Da die Schraubenköpfe sich unter den Sitzreihen befinden, sind die im eingebauten Zustand nicht sichtbar. Gegenüber dem Wagenboden aus Messing muss das natürlich isoliert sein, deshalb sind die Stromabnahme-Buchsen mit Kunststoffeinsätzen isoliert. Die Teile sehen so aus:

Auf der Bodenplatte der Inneneinrichtung sind dann die Innenwände eingeklebt, ich habe dann als Halterung für die Lampen und als Kabelkanal ein EVERGREEN U-Profil und zwei Rahmen an den beiden Enden zusätzlich eingebracht. Das sieht dann so aus:

Was noch fehlt, sind die Lampen und deren Verkabelung mit Kupferlackdraht sowie die zweipoligen Buchsen, die in die Bodenplatte der Inneneinrichtung eingeklebt werden. Das und die Restarbeiten gibt's dann im nächsten Bericht zu lesen.

11. Juli 2020  Innenbeleuchtung Teil 3

Hallo zusammen,
und weiter geht's mit der Innenbeleuchtung. Als erstes noch ein Foto von der Oberseite der Platine, das habe ich im letzten Bericht vergessen:

Man sieht hier die Vorwiderstände für die Dioden, die fünf zweipoligen Miniaturbuchsen und die vier Stromaufnahme-Buchsen mit den M2 Gewinden zum Festschrauben der Inneneinrichtung.
Nun aber weiter mit den Lampen. Wie schon beschrieben habe ich als Leuchtquelle 603er SMD Leuchtdioden verwendet, die indirekt über den Plexiglas-Leuchtkörper leuchten und so ein gelbliches Licht machen.
Bei meinem Prototypen habe ich verschiedene Drähte ausprobiert. Die erste Lampe hatte dünne Kupferlitze, diese habe ich mit einem zusätzlichen Lampenhalter in den Betriebsraum eingebaut:

Als nächstes habe ich die Lampe für das Nichtraucher-Abteil mit Kupferlackdraht realisiert. Damit man möglichst wenig sieht, werden die Leitungen in den Ecken der Räume festgeklebt.

Die Drähte so parallel zu verlegen hat mich nicht überzeugt, es ist zu schwierig, das wirklich parallel hinzubekommen.
Für das Raucherabteil mit seinen drei in Reihe geschalteten LED habe ich dann die Leitungen verdrillt: