[Bahn-Bruno]

Meinen ersten Beitrag in diesem Forum möchte ich gerne dem Digitalumbau einer Märklin BR 120 (3553) widmen. Die Lok habe ich vor etwa einem Jahr günstig im Internet ergattern können. Seit dem stand sie leider nur in der Vitrine und das soll sich nun ändern.



Die Lok soll einen umfangreichen Umbau bekommen der folgendes beinhaltet:
- Hochleistungsantrieb
- ESU Lok Pilot 5
- LED Fahrtlicht
- Führerstandbeleuchtung
- Triebfahrzeugführer-Figuren (Tf)
- Kurzkupplungen
- Pufferkondensator

Dazu habe ich mir im Voraus die benötigten Teile besorgt:
- Feldmagnet (E389000)
- Anker (E386820)
- Motorschild (E386940)
- Endstördrosseln (E516520)
- Kohlebürsten (E601460)
- Kurzkupplungen (E263730)
- SMD LED 0805:
o 6 x warmweiß
o 4 x rot
o 2 x kaltweiß
- Widerstände ¼ Watt:
o 4 x 1 kΩ
o 2 x 10 kΩ
o 1 x 100 Ω
- Diode 1N4007
- ElKo 10 000 µF
- ESU Lok Pilot 5 (59610)



Als erstes wurde die Demontage aller Teile vom Lokrahmen durchgeführt. Dabei ist es wichtig, auch die Pufferbohlen zu entfernen, da diese bei späteren spanenden Arbeiten beschädigt werden könnten.



Nach dem Ausbau des Motordrehgestells wurde der Motor selbst entfernt und das Getriebe gründlich mit Waschbenzin entfettet und gereinigt. Das Schleiferdrehgestell wird ebenfalls nach der Demontage entfettet und die Kontaktflächen der Massefedern gereinigt.



Anschließend wird der Einbau des neuen Motors durchgeführt. Dazu werden der Permanentmagnet, der 5-polige Anker und der Motorschild montiert. Hier können die „alten“, originalen Motorschrauben verwendet werden. Zum Abschluss werden die Kohlebürsten eingesetzt und die Federdrähte positioniert.



Da beim Auseinanderbauen der Lok unter anderem die äußerst unschönen Führerstandsattrappen zum Vorschein kamen, habe ich mich entschlossen auch diese etwas ansehnlicher zu gestalten, dazu später mehr.



Ein Ziel des Umbaus war es, der Lok ein konventionell schaltbares, fahrtrichtungsabhängiges Spitzen- bzw. Schlusslicht einzubauen. Dazu mussten die Lichtleiter angepasst und eigene „Beleuchtungs-Platinen“ hergestellt werden. Zunächst wurden die Lichtleiter vermessen und erste Skizzen angefertigt, die spätere Arbeitsschritte planen sollten.




Als Grundlage für meine „Platinen“ nutze ich eine Lochrasterplatte (ohne Kupferkontakte) von etwa einem Millimeter Stärke.



Dann werden aus Kupferklebeband sehr dünne, zwischen 0,5-1mm breite Leiterbahnen angefertigt und aufgeklebt. Auf jeder „Platine“ befinden sich 3 warmweiße LEDs für das Dreilicht-Spitzensignal und zwei rote LEDs für das Schlusslicht.
Das Prinzip des Stromkreises ist der Ansteuerung des Decoders angepasst. Der ESU Lok Pilot hat einen gemeinsamen +-Pol und die Licht- und Funktionsausgänge werden über den – - Pol geschalten. Daher gibt es auf der „Platine“ eine gemeinsame + -Leiterbahn in der Mitte. Außen verläuft der Rückleiter für die weißen LEDs, innen der für die Roten. Um die Dimension etwas zu verdeutlichen: Der Größenvergleich mit einer 1-Centmünze.



Nach dem Bekleben der beiden „Platinen“ wurden Lötpunkte auf den Leiterbahnen gesetzt und im Anschluss die LEDs aufgelötet. An den Ecken der Leiterbahnen wurden diese ebenfalls durch einen Lötpunkt verbunden.




Zur Kontrolle wurde nach jeden Lötvorgang ein Funktionstest durchgeführt.




Im nächsten Schritt geht es darum, Litzen an die Leiterbahnen anzulöten. Geschickterweise passen die Litzen sehr gut durch die Löcher der Platte und können ohne Probleme nach hinten abgeführt werden.




Da während des Auseinanderbauens der Lok die unschönen Führerstände zum Vorschein kamen, habe ich mit Papier und etwas Filzstift und Fineliner eine Rückwand mit Jacke und Warnweste, eine Tür und ein Pult angedeutet. Es ist nicht unbedingt das schönste Pult geworden, aber viel kann man durch die relativ trüben Märklin-Fenster eh nicht sehen und schöner als die grünen Attrappen ist es allemal.



Da ein Führerstand ohne Tf sehr leer aussieht habe ich in meiner Figurenkiste gekramt und zwei Figuren mit ausgestrecktem Arm gefunden. Die Wurden anschließend halbiert und mit dem Arm auf dem Pult liegend festgeklebt.




Für die Erstellung der Führerstandbeleuchtung, habe ich die beiden kaltweißen LEDs an zwei Lackdrähte gelötet, diese verdrillt und dann in das Lokgehäuse eingeklebt. Im Anschluss konnten die beiden Führerstände wieder eingeklipst und der Umbau am Gehäuse somit abgeschlossen werden.





Für den Einbau der „Lichtplatinen“ mussten jeweils im vorderen Bereich der Lok zwei Stege weggefeilt werden, damit sich die Position der „Platine“ weiter in Richtung Lokmitte verschiebt, sodass das Gehäuse ohne Probleme auf- und abgesetzt werden kann. Die drei Anschlusslitzen werden durch die Bohrung, in der normalerweise die Lampenfassung sitzt, geführt und der Zwischenraum mit Heißkleber aufgefüllt.





Da sich später herausstellte, dass die Roten LEDs einen viel zu großen Abstrahlwinkel besitzen, wurde mit schwarzer Acrylfarbe eine Art Lampenschirm angemalt, und somit die Lichtstreuung minimiert, sodass nur der untere Lichtleiter angestrahlt wird und nicht auch noch der obere.



Die Lichtleiter wurden durchtrennt und in der Tiefe eingekürzt, sodass es keine Berührungspunkte zum Lokrahmen gibt.



Die verbauten LEDs benötigen alle einen Vorwiderstand. Hierzu wird eine entsprechende „Widerstandsplatine“ angefertigt. Diese basiert wieder auf einer Lochrasterplatte, diesmal mit Kupferkontakten. Vor die Fahrtlicht-LEDs werden die 1 kΩ-Widerstände angeschlossen und vor die Führerstandbeleuchtung kommen jeweils 10 kΩ-Widerstände. Der 100 Ω-Widerstand und die Diode sind für die Lade- bzw. Entladeschaltung des Kondensators.



Für eine verbesserte Stromaufnahme und dauerhaften Schienenkontakt wurde unter dem Schleiferdrehgestell ein Federschleifer montiert. Im gleichen Arbeitsschritt wurden die Kurzkupplungen in die Drehgestell-Verkleidung eingebaut.




Vor dem Einbau und dem Anschließen der Elektronik, musste am Lokrahmen der Haltestab der alten Platinenhalterung abgefeilt werden, damit der große Kondensator ausreichend Platz findet.



Im letzten großen Arbeitsschritt ging es um den Einbau und den Anschluss der Elektronik. Als erstes wurden dazu die Endstördrosseln an den Motorschild gelötet und diese am Lokrahmen befestigt. Im Anschluss wurden die Litzen für Beleuchtung in Schrumpfschläuche gefasst, um eine übersichtliche Leitungsführung zu gewährleisten. Als nächstes wurden die Anschlüsse des Kondensators verlängert und dieser eingeklebt. Da nun alle Elektrischen Verbraucher mit ausreichend langen Litzen versehen waren, konnten diese nun an die „Widerstandplatine“ bzw. den Decoder gelötet werden. Nachdem alles angeschlossen war, wurden Platine und Decoder auf den Lokrahmen geklebt. Somit ist nun der gesamte mechanische und elektrische Umbau abgeschlossen.






Im letzten Schritt des Umbaus gilt es, den Decoder zu programmieren. Dazu nutze ich eine Intellibox 650. Ich habe die CVs wie folgt beschrieben:
Für die ersten CVs gilt: CV31=16 und CV32=0
Standart:
CV1 = 120 Lokadresse
CV2 = 3 Anfahrspannung
CV3 = 120 Beschleunigungszeit
CV4 = 80 Bremszeit
CV5 = 100 Höchstgeschwindigkeit

Motoreinstellungen:
CV9 = 20 Motor PWM Frequenz
CV49 = 25 (Bit 7=0 ; Bit 3=0) Folge-Lokadresse, um F3 und F4 ansteuern zu können
CV51 = 20 <<K Slow>> Cutoff
CV52 = 20 Lastregelung Parameter <<K Slow>>
CV53 = 110 Regelungsreferenz
CV54 = 25 Lastregelung Parameter „K“
CV55 = 200 Lastregelung Parameter „I“
CV56 = 56 Regelungseinfluss bei VMin
CV116 = 100 EMK Messperiode bei VMin
CV117 = 150 EMK Messperiode bei VMax
CV118 = 20 Länge der Austastlücke der EMK-Spannung bei VMin
CV119 = 25 Länge der Austastlücke der EMK-Spannung bei VMax

Helligkeit der LEDs:
CV262 = 3 Licht vorne weißes Dreilicht-Spitzensignal vorne
CV270 = 3 Licht hinten weißes Dreilicht-Spitzensignal hinten
CV278 = 3 AUX 1 rotes Schlusslicht vorne
CV286 = 3 AUX 2 rotes Schlusslicht hinten
CV294 = 1 AUX 3 Führerstandbeleuchtung vorne
CV302 = 1 AUX 4 Führerstandbeleuchtung hinten

Ein- und Ausschaltverzögerung der LEDs:
CV260 = 34 weißes Dreilicht-Spitzensignal vorne
CV268 = 34 weißes Dreilicht-Spitzensignal hinten
CV276 = 34 rotes Schlusslicht vorne (AUX1)
CV284 = 34 rotes Schlusslicht hinten (AUX2)
CV292 = 34 Führerstandbeleuchtung vorne (AUX3)
CV300 = 34 Führerstandbeleuchtung hinten (AUX4)

LED Mode:
CV263 = 128 F0
CV271 = 128 F0
CV279 = 128 AUX1
CV287 = 128 AUX2
CV295 = 128 AUX3
CV303 = 128 AUX4

Damit das Licht konventionell geschaltet werden kann, müssen die Licht und Funktionsausgänge decoder-intern verknüpft werden. Dies ist über das Funktionsmapping möglich. Hier werden zum einen die Eingänge über den Bedingungsblock definiert und die Ausgänge im Ausgabeblock.

Für mein Beispiel kurz gesagt:
Bei CV32 = 3 sage ich welche Tasten und Funktionen ich in welcher Kombination gedrückt werden müssen damit bei CV32 = 8 dann dies und das passiert.

Hier erstelle ich die gewünschten Kombinationen:
Für die Bedingungs - CVs muss vorher CV31 = 0 und CV 32 = 3 beschrieben werden.

CONTROL CV A:
CV257 = 148 [Richtung ist Vorwärts]+[Taste F0 ist AN]+[Taste F1 ist AUS]
CV273 = 24 [Richtung ist Vorwärts]+[Taste F0 ist AN]+[Taste F1 ist AUS]
CV289 = 68 [Richtung ist Vorwärts]+[Taste F1 ist AN]
CV305 = 8 [Richtung ist Vorwärts]

CONTROL CV B:
CV274 = 2 [Taste F2 ist AUS]
CV306 = 1 [Taste F2 ist AN]

Hier erstelle ich die gewünschten Reaktionen des Decoders/der Lok:
Für die Ausgabe - CVs muss vorher CV31 = 0 und CV 32 = 8 beschrieben werden.

CONTROL CV K:
CV257 = 5 [Ausgang Licht vorne AN]+ [Ausgang AUX1 AN] (Spitzensignal + Schlusslicht vorne)
CV273 = 10 [Ausgang Licht hinten AN]+ [Ausgang AUX2 AN] (Spitzensignal + Schlusslicht hinten)
CV289 = 1 [Ausgang Licht vorne AN] (NUR das Spitzensignal vorne ist an)
CV305 = 2 [Ausgang Licht hinten AN] (NUR das Spitzensignal hinten ist an)

Hier noch drei Bilder mit der Beleuchtung. Die Führerstandbeleuchtung wirkt auf dem Foto leider sehr hell, ist im Realen wesentlich dezenter.





Wer seinen Decoder genauso programmieren möchte, dem empfehle ich dabei die Anleitung zum Nachlesen bereit zu halten. Ich habe mich für diese ausführliche Dokumentation der Programmierung entschieden, da ich bei der Recherche zum Funktionsmapping gemerkt habe, dass es zum Lok Pilot 5 noch keine „Anleitung“/Vorlage dazu gibt.

Kommentiert gerne, stellt eure Fragen oder schlagt Verbesserungen vor

[volkerS]

Hallo Bruno,
ein sehr schöner Umbaubericht, leider aber zeigst auch du etwas was man nie machen sollte. Du schaltest Leds parallel ohne einen eigenen Widerstand pro Led. Mit 1kOhm für das Spitzenlicht hast du den Strom auf etwa 20mA festgelegt und hoffst dass dieser Strom sich 1/3 zu jeder Led verteilt. Das geht eine Zeit gut dann solltest du dich über Led-Ausfall nicht wundern. Deine Platinenbauweise hätte problemlos eine Reihenschaltung der Leds erlaubt.
Volker

[Settebello]

Hallo Bruno,

vielen Dank für Deinen Bericht. Die alte BR 120 von Märklin ist aber auch wirklich ein dankbares "Opfer" für Verbesserungen Ich habe mich auch an ihr versucht und mein Ergebnis vor sage und schreibe mehr als sechs Jahren hier viewtopic.php?f=27&t=110617 vorgestellt.

An Deinem Umbau gefällt mir vor allem die selbst gebaute Beleuchtungsplatine, damit habe ich es mir damals einfacher gemacht. An Deiner Stelle würde ich der Lok noch neue Pantos spendieren, die von Märklin sind doch sehr klobig. Ich würde heute welche von Sommerfeld nehmen, die von Roco sind zu unstabil und zu teuer Auch Deine verbesserte Stromaufnahme weiß zu gefallen.

Eine Frage noch: was ist das für ein riesiger grüner Elko in der Lok und brauchst Du den noch nach der Verbesserung der Stromaufnahme?

Viele Grüße, Sebastian

[Bahn-Bruno]

Zitat

---

Hallo Bruno,
ein sehr schöner Umbaubericht, leider aber zeigst auch du etwas was man nie machen sollte. Du schaltest Leds parallel ohne einen eigenen Widerstand pro Led. Mit 1kOhm für das Spitzenlicht hast du den Strom auf etwa 20mA festgelegt und hoffst dass dieser Strom sich 1/3 zu jeder Led verteilt. Das geht eine Zeit gut dann solltest du dich über Led-Ausfall nicht wundern. Deine Platinenbauweise hätte problemlos eine Reihenschaltung der Leds erlaubt.
Volker

---

Hallo Volker,
Entschuldige meine späte Antwort. Bei den LEDs habe ich mich an anderen Schaltungen orientiert, z.B an der von den handelsüblichen LED-Streifen. Auf diesen Streifen sind meistens 3 LEDs parallel mit einem Vorwiderstand geschaltet. Damit bin ich bis jetzt immer gut gefahren.

Viele Grüße
Bruno

[Bahn-Bruno]

Zitat

---

Hallo Bruno,

vielen Dank für Deinen Bericht. Die alte BR 120 von Märklin ist aber auch wirklich ein dankbares "Opfer" für Verbesserungen Ich habe mich auch an ihr versucht und mein Ergebnis vor sage und schreibe mehr als sechs Jahren hier viewtopic.php?f=27&t=110617 vorgestellt.

An Deinem Umbau gefällt mir vor allem die selbst gebaute Beleuchtungsplatine, damit habe ich es mir damals einfacher gemacht. An Deiner Stelle würde ich der Lok noch neue Pantos spendieren, die von Märklin sind doch sehr klobig. Ich würde heute welche von Sommerfeld nehmen, die von Roco sind zu unstabil und zu teuer Auch Deine verbesserte Stromaufnahme weiß zu gefallen.

Eine Frage noch: was ist das für ein riesiger grüner Elko in der Lok und brauchst Du den noch nach der Verbesserung der Stromaufnahme?

Viele Grüße, Sebastian

---

Hallo Sebastian,
Vielen Dank für deine Kommentare. Ich habe bewusst auf andere Pantos verzichtet, da die Lok bald unter richtigem Fahrstrom (also natürlich auf der Anlage) fahren soll. Mit den ( und da gebe ich dir vollkommen Recht) etwas klobigen Märklin Pantos erreicht man eine sehr gute Stromaufnahme und auch eine gewisse Sicherheit, was das Abrutschen vom Fahrdraht angeht. Ich mache mir halt nur ein bisschen Sorgen um die filigrane Viessmann/Sommerfeldt Oberleitung. Die ist nämlich originalgetreu zwischen den Masten stets gerade abgespannt, nur kann es ja trotzdem mal vorkommen dass der Panto rausrutscht und etwas mitreißt, auch wenn sie korrekt verbaut ist.

Bezüglich des Kondensators: Mit meinem Elektrotechnischen Fachwissen bin ich der grundsätzlichen Idee nachgegangen: Viel hilft viel. Das wurde mir zumindest teilweise auch von ESU via email bestätigt. Solange der Kondensator nur bis zur maximalen Betriebsspannung des Decoders aufgeladen wird, kann die Kapazität beliebig groß sein. Ich habe es auch erstmal als Experiment angesehen. Es ist möglich den Decoder speziell zu programmieren, sodass man die Zeit der Stromüberbrückung einstellen kann, d.h. weniger kann man immer noch einstellen. Ich habe bis jetzt jedoch leider noch keinen großen Unterschied zu beispielsweise 4700mF feststellen können. Aber mal schauen, wie sich das noch so entwickelt. Erstmal stehen noch etliche andere Umbauten an.

Viele Grüße
Bruno

[moppe]

Zitat

---

Bei den LEDs habe ich mich an anderen Schaltungen orientiert, z.B an der von den handelsüblichen LED-Streifen. Auf diesen Streifen sind meistens 3 LEDs parallel mit einem Vorwiderstand geschaltet.

---

Die LED-Streifen ich kennen (für 12Volt) hab alle drei LEDs und ein vorwiderstand. Aber die LEDs sind nicht in parallel, sondern in Reihe geschaltet.

Und ein Rat für ihn: vorwiderstände mit ein größerer wert nutzen.
Du hab dimmwerte auf 3 und 1. es ist immer besser ein größere Widerstand zu nutzen und ein dimmwert rund 25 zu haben.


Klaus