Techniek - Binnenbaan.

De binnenbaan is een ovaal waar één trein zijn rondjes rijdt. Er is een aftakspoor naar het rangeergebied maar geen enkele verbinding met het buitenspoor. Elektrisch gezien heb ik het er mij hiermee makkelijk vanaf gemaakt, nu kan ik beide sporen eenvoudig onafhankelijk van elkaar regelen. Het aftakspoor is tevens op beide staven geisoleerd van de rangeersporen dus dit beinvloed elkaar ook niet.

De seinen S8, S9 en S10 staan naast het aftakspoor en hebben constant rood. Op dit stuk rail komt normaliter geen trein daar dit niet in de regeling is opgenomen. Er zijn ook geen railstukken met deze seinen verbonden.

De binnenbaan heeft zijn eigen zelfstandig werkende regeling. Deze regeling stuurt het uitrijdsein S4 en het bloksein S7 aan waarbij alleen S4 een stopplaats. Het sein S4 is van het type uitrijdsein en deze kent 4 kleurcombinaties, al deze kleurcombinaties worden doorlopen. Sein S7 is een bloksein en die kent alleen rood en groen. Sein S7 gaat op groen als sein S4 op groen met oranje springt (Hp2 = langzaam rijden). Het sein S7 gaat op rood als sein S4 op rood staat en de trein over schakelrail C5 gaat. Hiermee is voorkomen dat de trein door Rood rijdt.

De binnenbaan wordt geregeld in 10 stappen. Een elektronische stappenschakelaar gaat per puls één stap verder. Komt de schakelaar bij de laatste stap dan is de volgende stap de eerste stap, zo krijg je dus een cirkeltje. In de stappen zijn alle varianten van de lichtwisselingen meegenomen. De stappen zijn als volgt gedefinieerd:

     Lichtwisseling     Op de Z-baan        Eigenlijke signalering

  1. Hp00              Trein stopt        Sein staat op dubbelrood, de trein stopt of blijft staan.

  2. Hp00              Trein stopt        Sein staat op dubbelrood, de trein stopt of blijft staan.

  3. Hp0 + Sh1      Trein stopt        Sein staat op enkelrood met dubbelwit, dit is stoppen met toestemming tot rangeren.

  4. Hp2                Trein stopt        Sein staat op groen met oranje, dit is langzaam rijden.

  5. Hp1                Trein rijdt          Sein staat op groen, trein mag normaal rijden.

  6. Hp1                Trein rijdt          Sein staat op groen, trein mag normaal rijden.

  7. Hp1                Trein rijdt          Sein staat op groen, trein mag normaal rijden.

  8. Hp1                Trein rijdt          Sein staat op groen, trein mag normaal rijden.

  9. Hp1                Trein rijdt          Sein staat op groen, trein mag normaal rijden.

  10. Hp1                Trein rijdt          Sein staat op groen, trein mag normaal rijden.

Om te laten zien dat de kleurwisseling ook daadwerkelijk op het Z-sein te zien is, is er een filmpje gemaakt (filmpje).

Het schema van de regeling.

Afb.1 De elektronische stappenschakelaar.

De oscillator rond 4060 geeft een puls met een instelbare tijdsduur tussen de 5 en 17 seconden. Deze puls wordt doorgegeven aan de decade-counter (IC2 4017). Aan de uitgang van de decadecounter hangt een netwerkje van dioden (geschakeld als OF-poorten) die voor de aansturing van de seinen en het rijdrelais zorgen. Bij het inschakelen van de voedingsspanning wordt deze counter gereset door een RC netwerkje (C2/R1). Met diode D1 wordt de schakeling beveiligd tegen verkeerd (omgepoold) aansluiten.

Afb.2 Aansturing S4.

Met dioden (D3-D15, allen 1N4148) worden de counter-uitgangen doorgegeven aan de betreffende lampen (LED's) op het sein S4. Met de dioden worden de zogenaamde OF-poorten gemaakt. Met de transistoren (T1-T6, allen BC547) worden de betreffende lampen en relais K1 geschakeld. Relais K1 schakeld het contact waarmee de rijspanning op de stopplaats bij sein S4 onderbroken wordt. Schakelaar S1 is opgenomen om de trein rondjes te laten rijden onafhankelijk van de stand van het sein. Over relais K1 staat een zogenaamde blusdiode (D16), de functie hiervan is om transistor T6 te beschermen tegen inductiespanningen afkomstig uit de relaispoel. De uitgang Ja 1 is benodigd voor het schakelen van het sein S7.

Afb 3. Aansturing S7.

De basis van de schakeling om S7 te sturen zijn de poorten U3C en U3D, deze zijn geschakeld als een zogenaamde geheugen schakeling. Wordt Ja 1 laag (0V) dan gaat de groene seinlamp branden, wordt Ja 1 hoog (12V) dan blijft het sein op groen totdat C5 gesloten word. In de eerste schakeling volgde S7 het sein S4. Was S4 groen dan was S7 ook groen, was S4 rood dan S7 ook rood. Het kwam te vaak voor dat de trein door rood reed. Nu zet de trein het sein S7 op rood als het sein S4 op rood staat en de trein het sein S7 gepaseerd is. Poort U3B wordt niet gebruikt, om storen te voorkomen zijn de ingangen aan een uitgang gezet. Moet C5 naar massa schakelen dan zal deze poort tussen C5 en ingang 1 van U3A gezet kunnen worden (De weerstand gaat dan naar +Uv).

Printaansluiting van de regelprint.

Afb.4 De aansluiting van de regelprint.

Op 1 en 2 wordt de voedingsspanning aangesloten (12V/DC). De voedingspanning wordt via de diode doorgegeven aan 3 en 4. Op 3 en 4 kunnen de seinen S8 t/m S10 aangesloten worden. Het uitrijsein wordt aangesloten op 5 t/m 10. De rijspanning voor de stopplaats wordt geschakeld tussen 11 en 12. De contacten 13, 14 en 15 zijn voor het sein S7. Op 16 en 17 komt de contactrail C5. De schakelaar schakeld de voedingsspanning, willen we dit niet en we willen naar massa schakelen dan zou de overgebleven vrije poort nog in serie met het schakelsignaal moeten (gebruiken als invertor).

Deze schakelingen zijn getest en functioneren (22-8-2010).

De schakeling bestaat uit 57 componenten en de kosten bedragen ~16,50 euro (nov-2010).

               
  Conrad Artikelnr. Aantal pps Prijs   Omschrijving
  450159-89 15nF (0,015uF) 1 0,31 0,31   Condensator MKS condensator
  500956-89 100nF 1 0,14 0,14   Condensator
  421964-89 100uF/35V 1 0,21 0,21   Condensator
  162272-89 1N4007 1 0,10 0,10   Diode
  162280-89 1N4148 14 0,05 0,70   Diode
  184543-89 LED-rood 1 0,08 0,08   LED 5mm
  172570-89 CD4011 1 0,52 0,52   4x Nand poort
  172596-89 CD4017 1 0,72 0,72   Decadecounter
  173304-89 CD4060 1 0,82 0,82   14 stage counter/divider with oscillator
  403253-89 1k 1 0,10 0,10   Weerstand
  405264-89 1k2 1 0,10 0,10   Weerstand
  403377-89 10k 9 0,10 0,90   Weerstand
  403440-89 39k 1 0,10 0,10   Weerstand
  403610-89 1M 1 0,10 0,10   Weerstand
  430897-89 100k PT 10 LV 1 0,47 0,47   Weerstand instelbaar liggend klein
  155012-89 BC547B 8 0,15 1,20   Transistor
  502946-89 Relais JY-12S-KT 1 1,90 1,90   Relais met 1 maakcontact
  731091-89 Aansluit 2 polig 4 0,16 0,64   Printplaatklem RM5,0   2 polig
  730196-89 Aansluit 3 polig 3 0,27 0,81   Printplaatklem RM5,0   3 polig
  529010-89 Europrint 1 3,10 3,10   Printplaat 10x16cm
  189618-89 IC-voet 14 1 0,42 0,42   IC-voet
  189626-89 IC-voet 16 2 0,47 0,94   IC-voet
  703010-13 schakelaar aan/uit 1 2,39 2,39   Schakelaar
               
  Techniek binnenbaan 57 16,46