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Modulkasten-Elektrik: Formsignalschnittstelle

In dieser Anleitung soll es um eine Schnittstelle für Viessmann- oder Fleischmann- Formsignale gehen. Wenn mehrere Leute einer Modulbau-Gruppe diese Schnittstelle für ihre Form-Vorsignale, Form-Hauptsignale und zugehörigen Schaltboxen verwenden, lassen sich die Signalmodule leicht austauschen und das Formhauptsignal von Person X funktioniert auch mit dem Formvorsignal von Person Y zusammen.

Die Bauteile für eine solche Schnittstelle sollten robust und nicht zu teuer sein und auch einfach einzubauen sein. Aus diesem Grunde habe ich mich für einen 6-poligen DIN-Stecker entschieden. Den kann man gut einbauen, gut löten und gut stecken. Kabel und Verlängerungen mit solchen Steckern kann man günstig bekommen (z.B. bei Reichelt). Desweiteren kann man diesen Stecker nicht mit vorhandenen anderen Schnittstellen verwechseln (mit dem 5poligen DIN-Stecker des Analog-Handreglers paßt er nicht zusammen, da die Pins unterschiedlich angeordnet sind).

Man nehme:

Utensilien:

Zubereitung:

Schritt	Beschreibung	Tipps
1. Hauptsignal - Löcher bohren	Mit dem 15mm-Holzbohrer bohrt man zwei Löcher in eine Querstrebe des Moduls. Es ist darauf zu achten, daß man hinterher den DIN-Stecker gut einstecken kann und nichts im Wege ist!	15mm-Löcher lassen sich im fertigen Modulkasten blöd bohren. Das dauert lange (ist ein ziemlicher Querschnitt) und man muß die Bohrmaschine meist schräg ansetzen, weil die Stirnseite des Moduls im Wege ist. Dann sind auch die Buchsen schräg drin und lassen sich nicht mehr ordentlich festschrauben. Wenn man dieses vermeiden will: Gleich beim Modulkastenbau die Löcher bohren! Alternativ kann man hinterher auch statt der DIN-Buchse eine DIN-Kupplung an die Lüsterklemmen schrauben.
2. Hauptsignal - DIN-Buchsen festschrauben	Die Buchsen werden mit je zwei kleinen Holzschrauben in der Querstrebe festgeschraubt.	Eine Buchse soll in die eine Richtung "schauen" (zum Vorsignal), die andere in die andere Richtung (zur Schaltbox). Die Ausrichtung der Buchsen sollte so gewählt werden, daß die "Nase", die alle DIN-Buchsen haben, zu sehen ist, wenn man auf die Modulunterseite schaut. Dann sieht man später nämlich bei Verkabeln mit einem Blick unters Modul, "wie rum" man den Stecker drehen muß, damit er paßt.
3. Hauptsignal - Lüsterklemmen festschrauben	8 Lüsterklemmen in Reihe werden in den Modulboden geschraubt	Wieder drauf achten, daß Platz zum Verkabeln bleibt, aber auch den Platz für die Modulverbindungsschrauben nicht verbauen!
4. Hauptsignal - DIN-Buchsen verkabeln	Die beiden Pins "1" der DIN-Buchsen werden mit der ersten Lüsterklemme verbunden (an der Buchse gelötet, an der Lüsterklemme zusammengelötet und reingeschraubt) die Pins "2" mit der zweiten usw. bis Pin 6.	Die Kabel sollten in verschiedenen Farben ausgeführt werden. Das erleichtert die Signalverfolgung (z.B. rot für "Halt" und grün für "Fahrt"). Pin 1 kann gemäß der Pinbelegung (siehe unten) freigelassen werden, bei zweibegriffigen Signalen (nur "Halt" und "Fahrt") auch Pin 4. Das Bild zeigt die verkabelten Buchsen im Hauptsignalmodul. Das Signal selbst ist noch nicht eingebaut.
5. Hauptsignal - Signal anschließen	Das Formsignal wird gemäß Herstellerangaben auf dem Modul befestigt und die Kabel werden an die entsprechenden Lüsterklemmen geschraubt.	Bedienungsanleitung des Herstellers beachten! Ist keine vorhanden, kann man die von Viessmann auf der Viessmann-Homepage herunterladen (unter Download / Montageanleitungen). Die beiden Leitungen für die (hier nicht verwendete) Zugbeeinflussung bei Viessmann-Signalen werden in die 7. und 8. Lüsterklemme geschraubt, damit sie nicht "herumfliegen". Das Bild zeigt den fertigen Aufbau mit Signal.
6. Vorsignal	Das gleiche wird beim Vorsignlmodul gemacht. Allerdings benötigt es nur eine DIN-Buchse, nicht zwei.	Wegen der fehlenden Zugbeeinflussungs-Kabel bei Viessmann-Vorsignalen werden hier nur 6 Lüsterklemmen benötigt. Im Bild ist das Signal selbst noch nicht eingebaut.
7. Schaltbox - Löcher bohren	Für die DIN-Buchse, die Hohlstecker-Einbaubuchse und die Taster werden Löcher gebohrt	Die DIN-Buchse benötigt ein 15mm-Loch und zwei zusätzlich kleine Löcher rechts und links daneben für die M3-Schrauben. Die Größe der anderen Löcher (Hohlsteckerbuchse, Taster) ist je nach Bauteil zu wählen! Die DIN-Buchse und die Hohlsteckerbuchse werden seitlich eingebaut, die Taster oben. Dabei ist auf Platz zum Verkabeln (in der Box) und auf Platz für die Beschriftung (oben) zu achten.
8. Schaltbox - DIN-Buchse einbauen	Die DIN-Buchse wird mit den M3-Schrauben festgeschraubt	Auf die Befestigung der Schaltbox am Modul wird hier nicht eingegangen. Es bietet sich eine Schraubzwinge oder eine "Schnellklemme" an.
9. Schaltbox - Hohlstecker-Buchse einbauen	Die Hohlstecker-Einbaubuchse wird mit ihrer Überwurfmutter im vorgesehenen Loch festgeschraubt	Als Stromversorgungsstecker wurde der Hohlstecker gewählt, weil er bei Kleinspannung am weitesten verbreitet ist. Die oben angegeben Maße 5,5/2,1mm bzw. 5,5/2,5mm sind von den verschiedenen Hohlsteckern wiederum die verbreitetsten und sicherlich in jedem Universal-Steckernetzteil unter den beigelegten Hohlstecker-Adaptern zu finden. Bei Verwendung eines alten Modellbahntrafos (vgl. Punkt 12 unten) muß man sich halt ein passendes Kabel mit einem Hohlstecker basteln. Der Anschluß zur Stromversorgung wurde bewußt in die Schaltbox gelegt, auch wenn man ihn genausogut in eines der Module einbauen könnte. Ein Grund ist, daß man Sigale meist von Betriebsstellen aus schaltet, die sie decken sollen. Betriebsstellen wiederum haben sehr häufig auch eine Stromversorgung nötig. Somit sollte sich in aller Regel in der Nähe der Schaltbox für das Singal auch ein 220V-Anschluß für die Betriebsstelle befinden (den mann dann per Dreierstecker für den Signal-Trafo "anzapfen" kann). Um für den Fall gewappnet zu sein, daß dies nicht der Fall ist, sollte das Kabel der Stromversorgung aber genauso lang sein, wie das Kabel zwischen Schaltbox und Hauptsignal. Dann kann man ggf. beide Kabel durch die Module führen und der Trafo für das Signal (und somit der 220V-Anschluß) ist dann erst am Hauptsignal nötig.
10. Schaltbox - Kippschalter einbauen	Die Kippschalter werden mit ihrer Überwurfmutter in den vorgesehenen Löchern festgeschraubt.	Es ist sowohl bei Fleischmann- als auch bei Viessmann-Signalen ausreichend, wenn der Signalbegriff nur mit einem kurzen Schaltimpuls geschaltet wird. Auch die langsame Flügelbewegung bei den Viessmann-Signalen findet danach bis zum Ende statt, selbst wenn schon kein Strom mehr fließt. Somit wären prinzipiell Taster ausreichend für das Schalten. Diese haben aber den Nachteil, daß man die geschaltete Signalstellung nur am Signal selbst ablesen kann. Deshalb habe ich Kippschalter verwendet. Mit 2xUM-Kippschaltern (siehe Bild) (oder alternativ mit Tastern+Relais) lassen sich noch LEDs zum Anzeigen des anliegenden Signalbegriffes anschließen. Das Bild zeigt den Aufbau von der Bedienerseite. Die LEDs sind so angeordnet, wie bei einem Lichtsignal.
11. Schaltbox - Verkabelung	Die DIN-Buchse wird mit der Stromversorgung und den Kippschaltern gemäß des unten angegebenen Schaltplans verbunden.	Wenn man Kippschalter zum Schalten verwendet (wie hier in den beiden Bildern zu sehen ist), sieht man die Signalstellung am Schalter (und zusätzlich an den LEDs). Allerdings liegt der geschaltete Signalbegriff immer auf Dauerspannung und man verläßt sich auf die Endabschaltung der Signale selbst. Deshalb habe ich noch einen Extra-Kippschalter zum Ein- und Ausschalten der Spannungsversorgung für die drei Signalbegriffe spendiert. Der Schaltplan für diese Schaltbox ist unten zu sehen (mit Erläuterungen).
12. Spannungs- versorgung	Die Spannungsversorgung wird mit einem 12-16V-Trafo gespeist.	Ein alter Modellbahntrafo ist hier zur Spnannungsversorgung genauso geeignet wie ein Steckernetzteil. Bei Viessmann-Singalen ist es egal, ob Gleich- oder Wechselspannung verwendet wird. Bei Gleichspannung muß die Polung stimmen (siehe Viessmann-Anleitung).
13. Kabel anschließen und Test	Die 6poligen DIN-Kabel zwischen Schaltbox und Hauptsignal sowie zwischen Haupt- und Vorsignal werden eingesteckt.	Die 6poligen DIN-Kabel sollten insgesamt möglichst lang sein (10m kann nicht schaden!), zwischendrin aber möglichst oft trennbar sein, damit man beim Verkabeln nicht immer die ganze Kabellänge durch alle Modulgrifflöcher fädeln muß. Dies erreicht man, indem man ein kurzes Kabel verwendet (z.B. 2m lang) und es je nach Bedarf mit einer oder mehreren Verlängerungen verlängert (z.B. mehrere 2m-Stücke).

Pinbelegung

Hier ein Prinzipschaltbild der Module und der Schaltbox mit Pinbelegung. Es ist die Lötseite der Buchse angegeben - also genau die, die man dann im Modul zum Löten vorfindet.

Die Pinbelegung wurde so gewählt, daß auch ein versehentliches spiegelverkehrtes Anlöten der Kabel keine Zerstörung des Signals hervorrufen sollte.

Schaltplan der Schaltbox:

Rechts findet sich der Schaltplan für die in Punkt 11 gezeigte Schaltbox (anklicken zum Vergrößern).
Hinweis: Ich übernehme keinerlei Haftung dafür! Immer alles selbst nochmal durchmessen! Hier noch einige Anmerkungen:

• Solange Kippschalter S2 auf "Halt/Rot" steht, kann man mit Kippschalter S3 wählen, ob man Fahrt oder Langsamfahrt schalten will - es passiert noch nichts. Erst wenn man Kippschalter S2 auf Fahrt legt, zeigt sich an den LEDs und am Signal das vorgewählte Signalbild (Fahrt oder Langsamfahrt).
• Als Spannungsquelle ist - wie in Punkt 12 erwähnt - Gleich- oder Wechselspannung (max.16V) möglich. Deshalb ist den LEDs noch eine Schutzdiode vorgeschaltet. Bei Gleichspannung muß natürlich Vcc dann der Pluspol sein.
• Der Vorwiderstand für die Standard-LEDs ergibt sich mit Schutzdiode bei 16V zu 820Ω. Da die gelbe und die grüne LED bei Langsamfahrt auch mal zusammen leuchten können, muß jede LED ihren eigenen Widerstand haben!
• Der Kippschalter S1 zum An-/Ausschalten der Signalspannung schaltet nicht die LEDs aus, sondern nur die Signalantriebe. Wer beides ausschalten möchte, kann die LEDs-Versorgungsspannung ebenfalls am Ausgang dieses Schalters anschließen.

Links zum Thema*

• Infos über DIN-Stecker bei Wikipedia
• Infos über Hohlstecker bei Wikipedia

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