Update 2024: Hier hat es jemand gemacht (mit Fotos): https://www.stummiforum.de/t160883f47-Digitalisierung-M-rklin-BR-aus-Startpackung.html (ESU 51965 + Decoder in Märklin BR 80 aus Startpackung 5500)
Mit Märklin-Bordmitteln sind die Preise für das Unterfangen, 3 Spur 1 Loks aus dem 80ern zu digitalisieren und digital zu fahren, im Jahr 2024 prohibitiv (in Summe wohl ca. 2.000 EUR). Mit Open Source und Fremdhardware ginge es wohl locker für ein Fünftel(!) davon. Wenn das jemand von Märklin liest: Da habt ihr noch eine Marktlücke (Stichwort: 5A Anschlussbox für die Spur 1 und erschwingliche Nachrüstsätze inkl. Permantentmagneten und Lokdecodern für die Spur 1). Ist diese Marktlücke nicht groß genug um lukrativ zu sein?
Aus den 80ern:
- Märklin Spur 1 5700 - Dampflokomotive BR 80
- Märklin Spur 1 5702 - Dampflokomotive GMEB 12, mit Raucheinsatz und Sound
- Märklin Spur 1 5720 - Diesellok DHG 500
Strombedarf laut https://www.stummiforum.de/t173859f5-M-rklin-Spur-Lok-digitalisieren.html 1,6 A.
Hier in Aktion zu sehen: https://www.youtube.com/watch?v=CXW0npjf0Gc
Möglicherweise ähnlich: Märklin 5710. Was ist der Unterschied? https://www.maerklin.de/service/produktservice/listengenerator.php?brand=1&artikelnummer=5710
Diskussion: https://www.stummiforum.de/t132775f47-Wie-Lok-ffnen-Br-vermutlich-M-rklin.html
Fragen:
- Wie viel Ampere braucht dieser Motor ohne und mit Umbau auf Permanentmagnet? Ca. 1.6 A
- Was passiert, wenn man einen Controller verwendet, der weniger Ampere liefert (meist als "H0" beworben)? Bestimmt nichts Gutes
- Der Märklin Decoder 60906 (beworben für H0, geht aber bis 1,6 A) könnte ggf. ohne Änderung des Motors funktionieren? Das Anleitungsvideo (Motto: "Wir können alles. Außer Hochdeutsch.") spricht von "Schleifer und Masse", aber bei Spur 1 gibt es keinen "Schleifer". https://www.stummiforum.de/t173859f5-M-rklin-Spur-Lok-digitalisieren.html suggeriert dass es geht
- Ähnlich: Uhlenbrock 76200 (älter, mit Lastregelung, "bis 1,2 A" - zu wenig?), 74200 (neuer, mit Lastregelung und mit mfx, aber nicht lieferbar?)
- Gingen die auch für Spur 1?
- Läuft die Lok danach auf analogen UND digitalen Anlagen? Mit Richtungswechsel?
- Fahreigenschaften bleiben wie sie vor dem Umbau waren (kein langsames Anfahren, keine Leistungsregelung, etc.)
- Bleibt der originale Fahrtrichtungsschalter (20 824?) drin oder kommt er raus? Kommt laut Anleitungsvideo raus
Hierfür muss der Motor mit Gleichstrom laufen, d.h. Austausch der Feldspule (20 881?) durch einen Permanentmagneten, dies soll trotz Verwendung des originalen Motors (47 000?) hervorragende Fahreigenschaften ergeben. Sollte man auch das Bürstenpaar (60 035?) erneuern? Das Getriebe ist preislich zu aufwendig zu ändern, sollte ggf. von vorhandener Verharzung/Harzresten gereinigt werden und mit Getriebefett statt Öl versehen werden, was die Schmierung erhöht und Getriebegeräusche etwas reduziert.
- mxion DRIVE-S 1.5A (30 EUR) könnte gehen (beworben für "LGB")
- ESU 54640 LokPilot XL Decoder (oder mit Sound ESU LokSound 54500) Bis zu 3 Ampere. Teuer!
- LokPilot 5 wäre erschwinglich, wird aber nur für H0 beworben. Reichen die Ampere für Spur 1?
- Der originale aktuelle Märklin-Decoder für H0 ist der mLD/3 60972 (~35 EUR). Reichen die Ampere für Spur 1? Laut Anleitung "Dauerlast am Motorausgang ≤ 1,1 A"
- Warum findet man auf der Märklin-Seite keinen Nachrüstdekoder für Spur 1?
- Massoth eMOTION M Lokdecoder (40 EUR) wird für Spur G (LGB) beworben: "Besonders kleiner 1,2 Ampere Fahrdecoder mit 6 Funktionsausgängen, geeignet für kleine Loks mit 1 Motor"
- Ist der ESU 51965 Permanentmagnet (25 EUR) (für "Spur 1 Allstrommotoren") geeignet? https://www.esu.eu/produkte/zubehoer/permanentmagnete/
- Uhlenbrock 77300 (80 EUR), 77310 (74 EUR). Diese haben große Kondensatoren für unterbrechungsfreien Lauf. 77500 (65 EUR) Dauerbelastbarkeit: 3,0 A, Motorspitzenstrom: 5,0 A. 77200 (60 EUR, nicht verfügbar) Dauerbelastbarkeit: 1,8 A, Motorspitzenstrom: 3,0 A.
- Bleibt der originale Fahrtrichtungsschalter (20 824?) drin oder kommt er raus? Kommt vermutlich auch hier raus, wie oben
Generell:
- Bei manchen kommerziellen Dekodern kann man dann auch noch analog fahren. Achtung: Nimmt der Decoder beim Umschaltimpuls auch sicher keinen Schaden?
- Welches Bauteil auf dem Decoder ist eigentlich für die Ampere zuständig? der Motortreiber. z.B. ein DRV8872DDA (3.6 A), entsprechende Arduino-kompatible Module (DRV8871) gibt es auf eBay/Aliexpress für wenige EUR. Warum nehmen die kommerziellen Decoderhersteller nicht so etwas?
- Und warum kosten die 3A Decoder immer gleich viel mehr als die 1.5 A Decoder? Die Herstellungskosten dürften fast gleich sein...
- Was passiert, wenn der Motor mehr Strom ziehen will (vermutlich beim Anfahren aus dem Stand)? Dann schaltet sich im besten Fall der Motortreiber ab: "If too much current is driven, the device heats up to a point that would endanger the reliability of the device. Almost all motor driver ICs (all motor driver ICs from TI) have a thermal shutdown circuit disabling the outputs when the die temperature reaches a predefined threshold (typically around 150°C for TI parts)." Quelle
- Mehr als 20 EUR dürfte so ein Platinchen mit einem Microcontrollern und ein paar Chips drumherum kaum kosten. Gibt es etwas Gutes als Open Hardware mit Open Source Firmware? Wäre mir sympathischer, weil man im Bedarfsfall in die Firmware frei eingreifen kann und sie keine "black box" ist; z.B.
- https://github.com/gab-k/RP2040-Decoder. Ist der ausgereift genug? Geht er für Spur 1? Wahrscheinlich, denn 2,8 A. Aber der Voltage Regulator wird bei 19 V, mit der man die Spur 1 fährt, zu heiss, siehe gab-k/RP2040-Decoder#24 (comment)
- https://github.com/gyuritill/DCC-Lokdecoder. Arduino basiert. 3.6 A peak current. Da wir in einer Spur 1 Lok ja Platz haben, könnte man nicht auch etwas aus "off the shelf"-Modulen zusammenbauen? z.B. CJMCU-8871 für die Motorsteuerung?
- Wäre vielleicht besser, zumindest einen kommerziellen Decoder "zum Vergleich" auch zu haben?
- Dampflok https://www.youtube.com/watch?v=sxzDVBSfpXQ
- Diesellok https://www.youtube.com/watch?v=L9NCiDnpy78 (kreativ: Lüfter als "Soundgenerator" - auch eine Möglichkeit...)
Diesen Aufwand und das "Gemetzel" der Lok möchte ich vermeiden.
- Läuft suuuper langsam
3 Loks mit jeweils 1.6 A brauchen ~5 A = 100 W - da ist die Märklin Anschlussbox überfordert und schaltet den Strom zum Gleis ab. Der Anschluss eines Boosters direkt an die Anschlussbox ist laut Märklin nicht vorgesehen, dafür bräuchte man die teure Central Station (deren Funktionen ansonsten im Jahr 2024 eine App oder PC-Software übernehmen knnte, wenn Märklin das so wollte).
Der Booster 60175 ist nur zum Betrieb in Verbindung mit der Central Station 60216, 60226 sowie 60213-60215 vorgesehen.
Es gibt Booster, die als Input das Gleissignal akezptieren. Der Märklin Delta Control 4f kann das, ist aber uralt und liefert ebenfalls zu wenig Ampere für 3 Spur 1 Loks.
Was m.E. fehlt, ist eine Anschlussbox für die Spur 1, die genug Strom für 3 Loks liefert und den gesamten Strom des Märklin 60101 Netzteils nutzen kann.
Bummer!
Somit wird das Vorhaben, 3 Spur 1 Loks auf einer Anlage digital zu fahren, ein sehr teurer Spass:
- Booster 60175 249,00 €
- Schaltnetzteil 100 VA, 220-240 Volt 60101 149,00 €
- Central Station 3 plus 60216 849,00 € (will ich eigentlich nicht haben - die Funktionen kann locker z.b. eine Android App oder ein Raspberry Pi mit Rocrail übernehmen...)
~1250 EUR, plus Digitalisierung der 3 Spur 1 Loks?! Prohibitiv.
Aus dem Inneren der Gleisbox das Signal abgreifen, mit nur 3 Bauteilen (1 NPN Transistor zum Invertieren des Signals und 2 Widerstände) (Details) so aufbereiten, dass es in das IBT_2 BTS7960 Motor Board (~10 EUR) passend eingespeist werden kann. Man müsste aber dann noch "irgendwie" (Arduino + externer Stromsensor in der Art von ACS724LLCTR-10AU) eine Überlast-Abschaltung bauen.
Vielleicht wäre es möglich, einen Booster zu bauen, der als Input das Gleissignal verwendet, das die Märklin Anschlussbox ausgibt. Die folgende Schaltung kann möglicherweise das DCC-Signal aus dem Gleissignal abgreifen?
Quelle: https://rudysmodelrailway.wordpress.com/software/ (2/2024)
Jetzt müsste man das "nur" noch in das IBT_2 BTS7960 Motor Board (~10 EUR) passend einspeisen können und - wichtig - eine Kurzschluss-Sicherung und eine Überlast-Abschaltung (am besten in Software und Hardware) implementieren. http://www.trainelectronics.com/DCC_Arduino/DCC_Booster_2/index.htm scheint in die Richtung zu gehen. Das Resultat wäre dann aber nicht mfx rückkanalfähig, da das einen RDS-Decoder bräuchte.
https://github.com/GBert/misc/tree/master/booster-link scheint genau dieser "Gleisboxbooster" zu sein, aber es fehlt die automatische Abschaltung bei Überschreiten eines Ampere-Werts? Oder ist das in Hardware realisiert?
https://github.com/GBert/misc/blob/master/mfx-link2/README.md scheint genau das inklusive mfx zu machen! Aber wo stellt man da die Ampere ein, ab denen das Gerät abschaltet?
Grundsätzlich ginge es also, wenn man wollte... Schon ein Witz, dass Märklin keinen 5A Booster anbietet, der direkt mit der Gleisbox ohne Central Station funktioniert. Oder, noch besser, direkt eine 5A Gleisbox für die Spur 1. Man kann natürlich Märklin-fremde Booster-Erweiterungen bauen... dann sind aber alle Garantien weg und kann man auch gleich ganz auf das proprietäre Märklin-Zeugs verzichten und eine komplette Open Source Lösung einsetzen...
Das treibt User in die Hände von https://dcc-ex.com/. Das dortige EX‑MotorShield8874 "is rated at a very generous peak 5A of load per channel using Texas Instruments DRV8874 MOSFET technology". Gibt es fix und fertig vom Entwickler für 51,95 € inkl. Versand nach D https://www.semify-eda.com/product-page/ex-motorshield8874 oder als PCB(A) bei https://www.pcbway.com/project/shareproject/EX_Motorshield8874_PCB_4e7e9feb.html (US $25.97 für 5 PCBs, US $55.97 für 5 PCBAs + $ 49.03 für die Komponenten, "PCBWay Donate 10% cost To Author"). Gesamtpreis shipped mit DHL (IOSS Pre-pay value-added tax (VAT) by PCBWay (for B2C)) = US $137.40 für 5 bestückte Boards = 27.48 USD per Board = 25,66 EUR (d.h. Aufschlag beim Originalhersteller ca. 100%, scheint fair). Man hat dann aber "nur" DCC und (Stand 2024) kein mfx (was in diesem Use Case entbehrlich ist, und da alles Open Source ist, lässt sich da aber theoretisch vielleicht etwas machen?).
Hier die Komponenten lt. PCBWay 02/2024:
Die Bedienung kann dann z.B. auf einem Android Tablet mit der Open Source App https://github.com/JMRI/EngineDriver erfolgen.
https://s1gf.de/index.php?page=Board&boardID=3
- KMB24F Bridge Rectifier, dahinter dann ein Spannungsregler - so kann man Microcontroller aus der Gleisspannung versorgen...