Baubeschreibung Blocksignal


Beleuchtung

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Im nächsten Arbeitsgang werden die Vorderseite und die Seitenränder des Signalschildes mit schwarzem Mattlack lackiert. Die Rückseite wird noch ausgespart, da hier zunächst die LED mit den Vorwiderständen montiert werden. Lediglich rund um die Bohrungen herum wird ein kleiner Bereich eingefärbt, um auch hier den Lichteinfall in das Signalschild zu verhindern.

Darauf zu achten ist, die Innenwände der Bohrungen ebenfalls mit schwarzer Farbe zu benetzen. Damit wird ein Durchleuchten des Signallichtes in das Platinenmaterial verhindert. Ein Zahnstocher kann hier gute Dienste leisten.

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Signalschild lackieren

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Nach Trocknung der Farbe können die LED montiert werden. Hierzu ist allerdings noch etwas Vorarbeit erforderlich, denn die Auflagefläche der LED ist zu klein, um diese exakt über der Bohrung ausrichten zu können. Die notwendige Vorbereitung der Leuchtdioden ist hier beschrieben.

Auf einem nicht saugenden Untergrund wird ein Tropfen Sekundenkleber als 'Arbeitsvorrat' aufgebracht, in dem mit einer feinen Pinzette die Lichtaustrittsfläche der LED benetzt wird. Das Bauteil nicht zu tief eintauchen, sonst klebt es an der Pinzette fest.

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LED mit Klebstoff benetzen

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Die Leuchtdiode wird anschließend über der zugehörigen Bohrung abgelegt und ausgerichtet. Mit Ausnahme der weissen LED zeigt die Kathode (Minuspol) dabei jeweils zum Außenrand des Signalschilds (bei Signalen mit gemeinsamem Pluspol). Die Kathoden der weissen LED befinden sich in der abgebildeten Lage des Signalschilds beide rechts.

Mit einer Nadel oder einem ähnlichen spitzen Gegenstand wird das Bauteil auf die Ablagefläche gedrückt, um bei einem eventuellen (bzw. wahrscheinlichen ;-) ) Anhaften der LED an der Pinzette zu verhindern, dass diese sich wieder vom Signalschild löst.

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Positionieren der LED auf der Bohrung

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Bei dem Klebevorgang muss zügig gearbeitet werden, da der Sekundenkleber schnell aushärtet (wie der Name schon sagt) und nicht viel Zeit zum Ausrichten des Bauteils bleibt. Es sollte nur soviel Klebstoff an der LED anhaften, dass die Auflagefläche komplett benetzt wird, aber die Pinzette möglichst nicht damit in Berührung kommt.

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Aufgeklebte LED

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Nachdem alle LED auf dem Signalschild aufgeklebt wurden, ist die Montage der Leuchtmittel abgeschlosssen. Das Ergebnis sollte der Abbildung links in etwa entsprechen.

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LED-bestücktes Signalschild

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Die für den Betrieb der Leuchtdioden an den im Modellbahnbetrieb üblichen Spannungen notwendigen Vorwiderstände werden ebenfalls auf dem Signalschild montiert. Sie werden mit einer dünnen Lötspitze auf die Kupferbahnen aufgelötet. Hierbei ist auf kurze Lötzeiten zu achten, um die Lackierung des Signalschilds sowie die Klebeverbindungen der benachbarten LED's nicht zu beeinträchtigen.

Die Widerstandswerte richten sich sowohl nach der vorgesehenen Betriebsspannung als auch nach der Leuchtfarbe der LED. Auch die gewünschte Leuchtstärke spielt hier eine Rolle. Für die gängigen Betriebsspannung von 5V und 12V können die Werte dieser Tabelle entnommen werden.

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Vorwiderstände montieren

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Im Bild links sind die herzustellenden Drahtverbindungen in rot dargestellt. Die Texte in schwarz bezeichnen die Punkte, an denen später die Anschlussdrähte angelötet werden. Bei der Verbindung der beiden weissen LED ist darauf zu achten, dass kein Kurzschluss mit der Kupferbahn des Plus-Pols verursacht wird.

Die angegebenen Werte der SMD-Widerstände gelten für eine Betriebsspannung von 12 Volt.

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Anschlussschema

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Die Anschlüsse der LED's müssen nun mit dem gemeinsamen Pluspol sowie dem zugehörigen Vorwiderstand verbunden werden. Aufgrund der geringen Bauteilgrößen werden für die Verbindungen einzelne Drähte von flexibler Litze verwendet (⌀ ca. 0,1 mm)

Detailliertere Hinweise für die Verdrahtung sind hier zu finden.

Bei der Verdrahtung der weissen LED's ist zu beachten, dass diese bei einer Betriebsspannung von 12 V in Reihe geschaltet werden. Bei Betrieb an 5 V müssen diese jedoch parallel geschaltet werden, da die Betriebsspannung für eine Reihenschaltung nicht ausreicht.

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Anschlüsse verbinden

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Jetzt ist der Zeitpunkt für einen ersten Funktionstest gekommen. Nun muss sich zeigen, ob die Anschlüsse korrekt hergestellt wurden und die LED's die Lötarbeiten gut überstanden haben.

An den Haltedraht wird der Pluspol einer passenden Gleichspannungsquelle angeschlossen (eine Prüfklemme ist hierzu bestens geeignet). Mit einer Stecknadel, die (z.B. mit eine Krokodilklemme) mit dem Minuspol verbunden ist, wird das freie Ende (!) des jeweiligen Vorwiderstandes berührt. Ist alles in Ordnung, leuchtet die zugehörige LED auf.

Vorsicht: nicht das falsche Ende der Vorwiderstände mit der Stecknadel berühren. In diesem Fall liegt die volle Betriebsspannung von 5V bzw. 12V an der LED an, was diese nicht lange überleben würde.

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Funktionstest der LED's

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Im folgenden Arbeitsschritt werden auf der Vorderseite des Signalschilds die Linsen der Signalleuchten angefertigt. Diese bestehen aus 2-Komponentenkleber, da sich dieser im Vergleich zu Sekundenkleber besser verarbeiten lässt.

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Linse anfertigen

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Das Signalschild wird in horizontaler Lage arretiert. Mit einem spitzen Zahnstocher o. ä. wird der (möglichst blasenfrei) angerührte Klebstoff vorsichtig in die Bohrungen eingebracht. Damit keine unschönen Luftblasen entstehen, sollte die Bohrungsinnenwand zunächst einseitig mit dem Klebstoff benetzt werden. Dadurch erhält der Kleber Zeit, langsam an den Grund der Bohrung (bzw. an die LED) zu fliessen und die Bohrung blasenfrei zu füllen.

Es ist darauf achten, dass kein Klebstoff auf die Umgebung der Bohrungen gelangt, was zu unschönen Schlieren auf dem Signalschild führen würde.

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Klebstoff einbringen

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Die verhältnismäßig lange Verarbeitungszeit des Klebers gibt der Masse Zeit, sich in der Bohrung zu verteilen und eine glatte Oberfläche als Lichtaustrittsfläche zu bilden. Nach dem Aushärten ist die Klebstoffmasse klar und dämpft das Licht der dahinterliegenden Leuchtdiode kaum.

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Fertige Linsen

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