Projekt 10: Dauerzugbeleuchtung
Spezielle Lösung: Der 'Puff'-Effekt


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Der 'Puff'-Effekt

Puff Diese Bezeichnung haben wir als einprägsames Schlagwort gewählt. Wir wollen damit beschreiben, daß eine rote LED als Lichtquelle für ein Schlußlicht problematisch ist, wenn die Lampen indirekt beleuchtet werden. Das kleinste Herausleuchten aus dem vorgegebenen Lichtweg ist sehr störend, da die Lichtfarbe unerwartet ist. Somit muß große Sorgfalt angewendet werden, den Lichtweg abzuschirmen.
Beispiel: wenn in einem Wendezugwagen, der gezogen wird, im Führerstand etwas rot schimmert, ist das mehr störend als ein weißliches Licht, eben unser Puff-Effekt.
Genau dieser Effekt ist im nebenstehenden Bild erkennbar, wenn auch nicht sehr gut. Daher können Sie das Bild durch Anklicken vergrößern. Die rote LED ist zwar recht gut abgeschirmt, jedoch dringt aus dem Lichtleitstab rotes Licht in den Führerstand. Auch die 'ausgeschalteten' weißen Scheinwerfer schimmern rot. Da muß noch dringend etwas getan werden.
Ein direktes Lackieren der Lichtleiter ist streng verboten, da sich das hindurchgeleitete Licht in dem Farbauftrag 'verfängt' und kaum noch etwas am Ende herauskommt.

Beseitigung:
Z.Zt. sind wir dabei auszuprobieren, ob ein Umwickeln mit Alufolie funktioniert. Hierbei darf die Folie nicht angeklebt werden.

17.05.2007, eine weitere Möglichkeit zur Beseitigung:
Schlimm ist es auch, wenn (wie in den letzten Tagen erfahren) die A-Lampe beim VT11 (Roco) bei gezogener Fahrt rötlich schimmert, wo sie doch dunkel sein soll. Hier hat der Autor wochenlang herumexperimentiert und einige Lichtleiter 'versemmelt', bis er die Rücklichter quasi direkt angeleuchtet hat und nicht über den serienmäßigen Lichtleiter. Diese Idee stand schon lange im Raum, wurde jedoch immer wieder verworfen wegen der dann notwendigen 3-adrigen Kabelverbindung vom Chassis zum Aufbau.
LL VT11 Vielleicht ist hier eine Zeichnung besser als ein Foto: Sie sehen, von der Seite, eines der beiden Lichtleiter-Enden für das rote Schlußlicht. Dieser Lichtleiter ist insgesamt eine einteilige Konstruktion (also ein einziger Spritzling), die von zwei verschiedenen Glühlampen weißes Licht an die entsprechenden Außenlampen verteilt, was auch (erstaunlicherweise) zu 99% gelingt. Links ist der Original-Zustand zu sehen: Weißes Licht kommt von oben und wird über die Schräge in den Stummel der Lampe gelenkt, der in der kleinen Bohrung steckt. Diese Bohrung ist rot ausgefärbt, so daß die Lampe (einigermaßen) rot ausgeleuchtet wird. Dieses weiße Licht strahlt leider auch (zu 1%) in die A-Lampe, was unerwünscht ist; daher der ganze Aufwand, der hier beschrieben wird.
Im rechten Teil des Bildes ist der Platz für die LED (rot gezeichnet) geschaffen und der Lichtleiter darüber eingesägt, jeweils zu etwas mehr als 50% der Breite. Dies dient dazu, dem roten Streulicht aus der LED keine Möglichkeit zu geben, sich durch den Lichtleiter auszubreiten. Der wird (im gezeichneten Bereich) schwarz lackiert, wobei darauf geachtet werden muß, daß die Sägeschnitte vollaufen, und daß auch die LED von hinten lichtdicht lackiert wird. So wird dem 'Puff-Effekt' wirkungsvoll vorgebeugt.
Und noch ein Tip: bei den kleinen SMD-LEDs sitzt der Leuchtpunkt fertigungsbedingt nicht genau in der Mitte. Es ist daher sinnvoll, die LED nach diesem auszurichten, damit er genau mittig durch die Bohrung strahlt.
Man kann den gerade beschriebenen Weg auch bei allen anderen rot auszuleuchtenden Lampen gehen. Wir sind gerade dabei, auch den hier schon öfters zitierten BDnf-Wagen noch einmal umzubauen, da das Umhüllen der Lichtleiter mit Alu-Folie sich als recht kompliziert erwies. Die Leitungsführung (im Gegensatz zu der beim VT11) wird dadurch sogar noch einfacher, weil sowohl die Stromversorgung wie auch die LEDs am Wagenkasten befestigt sind.
Die LEDs werden einfach mit Alleskleber hinter die Kunststoff-Blenden der Lampen geklebt und dann von hinten mehrfach mit Farbe bestrichen, bis kein Fremdlicht mehr austritt.
So ebenfalls geschehen bei einem Schnellzugwagen, der mit Schlußlichtern ausgestattet wurde.
Bei einem 3-achsigen Umbauwagen, der am Wagenende nun wirklich keinen Platz hat (Durchblick durch die Einstiegstüren), haben wir die Schlußlicht-Beleuchtung nach der hier vorgestellten Methode mit dem Aufkleben von roten LEDs der Baugröße 0402 geschafft. Von außen ist auch bei genauestem Hinsehen nicht zu erkennen, welche Stirnseite beleuchtet ist und welche nicht.

10.10.2007, eine ganz andere Möglichkeit zur Beseitigung:
Natürlich kann man die Wechsellicht-Schaltung auch ganz anders aufbauen. Bei der bisherigen Lösung war eine minimale Anzahl von Bauteilen die Maxime.
Einfach statt der roten eine zweite weiße LED zu benutzen funktioniert nicht. Die Schaltung 'lebt' von der unterschiedlichen Spannung der beiden LEDs.
Aber:
3,3 Volt Der Wechsellicht-Umschalter ist ein Flip-Flop, von dem wir nur einen Ausgang benutzt haben. Nichts steht dem im Wege, daß wir auch den anderen Ausgang beschalten und somit zwei Ausgänge haben, von denen jeder 'seine' LED ansteuert. So könnte man zwei weiße LEDs betreiben, die jede über die standardmäßigen Lichtleiter die vom Hersteller vorgesehenen Leuchten anstrahlt. Der Vorteil bei dieser Lösung: ein eventuelles Streulicht hat eine weiße Farbe und wird daher als nicht störend empfunden. Ein kleiner Nachteil ist dabei (was wir weiter oben schon geschildert haben): Mit der Spannungsversorgung (3 Volt) wird es äußerst knapp, weil nun ein Transistor die weiße LED schalten muß. Dagegen könnte eine Anhebung der zentalen Versorgungsspannung helfen: hierzu muß der zweite Spannungsregler (IRU1205-30) gegen einen mit 3,3 Volt Spannung (IRU1205-33, oder, wenn das immer noch nicht reicht: IRU1205-36) ausgetauscht werden. Hierdurch würde sich die Haltezeit bei gleichem Goldcap natürlich etwas verringern. Und - nicht vergessen: die Innenbeleuchtung braucht Widerstände mit höheren Werten, da sie nunmehr mit 3,3 Volt statt mit 3 Volt gespeist wird.
In der nebenstehenden Schaltung haben wir die hier vorgeschlagenen Änderungen rot gekennzeichnet.

26.12.2012, und es geht noch viel schöner:
Anstelle der Endstufen-Transistoren und der erhöhten Gleichspannung kann man auch MOSFETs einsetzen. Dies haben wir beim Steuerwagen beschrieben.

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Für weitere Fragen stehen gern zur Verfügung:
- der MEC; Besichtigung und Fachsimpelei z.B. an unseren "Club-Abenden"
- der Autor: Hans Peter Kastner

Version vom: 26.12.2012; erstellt am: 03.02.2008
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