Diese Dokumentation beschreibt den Umbau einer “altmodischen” H0-Lokomotive in eine elektronisch von einer Smartphone-App gesteuerte Lok. Mit “altmodischer” H0-Lokomotive, ist eine Lok gemeint, die konventionell analog gesteuert wird. Über die Höhe, der über das Gleis angelegten Versorgungsspannung wurde die Geschwindigkeit der Lok gesteuert. Im Gegensatz dazu, wird nach dem Umbau eine konstante Versorgungsspannung an den Gleisen angelegt. Die von CTC entwickelte Elektronik wird in der Lok verbaut und angeschlossen. Vom Smartphone über WLAN kommt die notwendige Steuerinformation zur CTC Elektronik, diese regelt die Geschwindigkeit, Richtung und Beleuchtung.

Diese Dokumentation zeigt den Umbau anhand einer Lok der Baureihe E103. Im ersten Schritt wird die Lok teilzerlegt. Bauteile und Verdrahtung, die nicht notwendig sind, werden entfernt. Im zweiten Schritt wird die CTC Elektronik in der Lok angeschlossen und montiert. Im dritten Schritt wird die Elektronik in Betrieb genommen, über WLAN wird vom Smartphone Verbindung zur Lok mit der montierten Elektronik aufgenommen und die Funktionen werden geprüft. Zum Abschluss der Montagearbeiten wird die Lok wieder zusammengebaut, sodass das Gehäuse wieder vollständig montiert ist. Die Lok ist dann einsatzbereit.

Diese Beschreibung geht davon aus, daß Sie entsprechende Werkzeuge und Kenntnisse haben. Wissen über elektrische und elektronische Bauteile ist sinnvoll. Lötgeschick … wäre gut zu haben.

Vorbereitende Arbeiten und Arbeitsplatz

Elektronische Bauteile sind teilweise empfindlich, ein antistatisch ausgerüsteter Arbeitsplatz ist empfehlenswert.

Umbau E103 - Arbeitsplatz mit teilen und Werkze

Sie benötigen folgende Werkzeuge:

  • feine Pinzette
  • kleiner Seitenschneider
  • Elektronik-Lötkolben (mit einer dünnen Spitze, z. B. 1mm)
  • Lötzinn
  • Flussmittel

Als Bauteile werden benötigt:

  • CTC Elektronik
  • 1 Kondensator 1000uF 25V
  • 4 Dioden
  • 1 Drossel
  • isolierte Drähte

Zerlegen der Lok

In diesem Arbeitsschritt wird das Gehäuse abgenommen und die, nicht mehr benötigten elektrischen Komponenten, entfernt.

Gehäusedemontage

Für die Demontage des Gehäuses ist es notwendig, die entsprechenden Gehäuseschrauben zu lösen. Diese findet man auf der Oberseite oder Unterseite der Lok, meist ein bisschen versteckt, damit sie nicht das äußere Erscheinungsbild stören. Hilfreich kann eine Explosionszeichnung der Lok sein, welche Sie eventuell im Internet finden können.

Bei der abgebildeten Lok E103 finden Sie die Gehäuseschrauben auf der Oberseite des Gehäuses direkt bei den Stromabnehmern für die Oberleitung.

Umbau E103 - Gehäuse öffnen

Lösen Sie die Gehäuseschrauben, entfernen Sie diese und legen Sie sie an einem sicheren Ort ab. Das Gehäuseoberteil können Sie jetzt vorsichtig nach oben wegnehmen. Achten Sie darauf, die Dachstromabnehmer und deren Zuleitung innerhalb des Gehäuses nicht zu verbiegen.

Umbau E103 - Gehäuse offen

Auf dem Bild sehen Sie vor sich das Gehäuseoberteil und -unterteil. Das Gehäuseunterteil trägt die Fahrgestelle mit dem Motor sowie den Fahrtrichtungsumschalter und die Beleuchtung.

Im nächsten Schritt werden, die nicht mehr benötigten Bauteile und Drähte entfernt.

Entfernen nicht benötigter Bauteile

Die, nicht mehr benötigten Drähte werden jetzt entfernt und der Fahrtrichtungsumschalter ausgebaut.

Beim Blick von oben auf das Gehäuseunterteil ist in der Abbildung links der Motor und rechts der Fahrtrichtungsumschalter zu sehen.

Umbau E103 - Verdrahtung vor Umbau

Zum Motor führen 3 Drähte, 2 davon auf die deutlich sichtbaren Spulen des Motors. Diese 3 Drähte verbinden den Motor und den Fahrtrichtungsumschalter. Lösen Sie die Befestigungsschraube des Fahrtrichtungsschalters und entnehmen Sie ihn aus der Halterung.

Umbau E103 - Umschalter gelöst

Entfernen Sie die beiden Drähte am Motor auf der Seite der Spulen entweder durch Abzwicken oder durch Entlöten. Seien Sie dabei vorsichtig, damit die Verbindung der Spule zum Lötansatz nicht beschädigt wird.

Umbau E103 - Kabel zum Motor

Das 3. Kabel führt vom Motor zum Fahrtrichungsumschalter, dieses entfernen Sie ebenfalls zusammen mit der daran angelöteten Entstörspule. Dieses Kabel wird nachher weiterverwendet. Der Motor ist nun bereit für die Montage der Bauelemente für die digital Steuerung.

Umbau E103 - Motor-Kabel entfernt

Des Weiteren entfernen Sie die beiden Kabel zu der hinteren und vorderen Beleuchtungseinrichtung. Es ist geschickter das vorhandene Kabel weiter zu verwenden und zunächst ein bisschen aus dem Weg zu biegen.

Umbau E103 - Licht-Kabel getrennt

Alle wesentlichen Komponenten sind entfernt und das Chassis ist bereit für die weitere Montage.

Umbau E103 - Lok mit allen entfernten Teilen

Verdrahtung und Einbindung der CTC Elektronik

Sie benötigen für die kommenden Arbeitsschritte:

  • CTC Elektronikplatine
  • 4 Dioden
  • 1 Spule
  • Litze verschiedener Länge

Als erstes müssen die Litze in passender Länge abgeschnitten werden und an die Platine der CTC Elektronik angelötet werden. Achten Sie beim Anlöten auf die Platine, dass die Lötzeit ausreichend aber dennoch möglichst kurz ist. Wenn Sie die Lötpads zu lange erhitzen, besteht die Gefahr, dass sich diese von der Platine lösen. Um die jeweiligen Längen der Litze abzuschätzen, legen Sie die Platine an die Position des ehemaligen Fahrrichtungsschalters und nehmen sie Maß für die folgenden 5 Litzen:

Gleis-B Stromzuführung vom Gleis bzw. Oberleitung
MO – Motorlitze 1
MO + Motorlitze 2
LI-Front Licht für vorne
LI-Back Licht für hinten


Umbau E103 - Kabel ablängen

Nehmen Sie die abgelängten Litzen und löten Sie diese an die CTC Platine.

Beachten Sie, dass bei dem Aufbau, wie er für diese Lok gemacht wird, der Anschluss „Gleis-A“ implizit durch die Montage im Gehäuse der Lok hergestellt wird.

Umbau E103 - Modul mit Anschlussplan

Löten Sie jeweils eine Diode, wie im Bild gezeigt, in die Zuleitung für die beiden Beleuchtungen. Beachten Sie dabei die „Ausrichtung“ der Dioden: die „Kringelmarkierung“ muss in Richtung Beleuchtung zeigen.

Umbau E103 - Lok und Modul vor Einbau

Im nächsten Arbeitsschritt löten Sie die beiden Dioden an die Spulenwicklung des Motors. Wie bei den Dioden zur Beleuchtung müssen Sie auch hier die Ausrichtung der Dioden beachten:

  • eine Diode mit „Kringelmarkierung“ in Richtung Motor
  • die andere Diode mit „Kringelmarkierung“ weg vom Motor.

Beim Anlöten der Dioden an die Lötstellen der Motorspulen ist große Vorsicht geboten, damit die empfindlichen Drähte der Spule nicht beschädigt werden. Auf keinen Fall darf Lötzinn auf die Spulenkörper kommen, diese könnten dadurch zerstört werden. Jeweils ein Ende einer Diode wird an die Lötstelle der Motorspule angelötet, die beiden anderen Enden der Dioden werden zusammengelötet und ergeben den „Motordiodenanschluss“. An diesen Motordiodenanschluss löten Sie nachher die Litze „MO –“ der CTC Elektronik.

Schaltplan Motoranschluss vorher Schaltplan Motoranschluss nachher Das Anlöten der Dioden am Motor:

Umbau E103 - Motor anschließen

Die Spule für die Entstörung wird an die Stelle gelötet, wo die ehemalige Zuleitung zum Motor gewesen ist. An die Spule wird das Kabel vom Platinenanschluss „MO+“ angelötet. Die angelötete Spule mit Litze zur Elektronik ist nun fertig.

Die „MO+“ Litze wird an die Drossel angeschlossen:

Umbau E103 - Motor angeschlossen

Bevor Sie die Litze für das Licht hinten und vorne anlöten, können Sie ein passendes Stück Schrumpfschlauch über die Litze schieben.

Löten Sie nun die Litze für den Entstörkondensator an die CTC Platinenoberseite und löten an die Litze den Kondensator.

Achtung: Dieser Kondensator hat einen Plus- und einen Minus-Pol! Nicht verwechseln!

Umbau E103 - Stützkondensator angeschlossen

Löten Sie nun die weiteren Kabel von der CTC Platine an:

Litze von Gleis-B Stromzuführung vom Gleis bzw. Oberleitung
Litze von MO – Motorlitze 1 an den „Motordiodenanschluss“
Litze von MO + Motorlitze 2 an die Drossel
Litze von LI-Front an das Licht für vorne
Litze von LI-Back an das Licht für hinten


Umbau E103 - Modul fertig verdrahtet

Alle Drahtverbindungen der CTC Elektronik, sowie die notwendigen diskreten Bauteile sind verbaut und angeschlossen. Beim Einbau der Platine in das Gehäuse ist zu beachten, dass die Kabel nicht gequetscht werden und keine Kurzschlüsse entstehen. Geeignete Maßnahmen zu Isolation müssen getroffen werden bzw. es werden Schrumpfschläuche verwendet. Die CTC Elektronik wird an die Stelle des Fahrtrichtungsschalters geschraubt. Mit der Schraube entsteht gleichzeitig die letzte notwendige elektrische Verbindung.

Umbau E103 - Montage Modul in Lok

Legen Sie die Litze und den Entstörkondensator so auf das Lokunterteil, dass keine Kurzschlüsse und Quetschungen der Litze entstehen können, wenn sie nachher das Gehäuseoberteil aufsetzen. Jetzt kann, falls erwünscht, der Lokunterteil auf die Schienen gesetzt werden und eine Funktionsprüfung durchgeführt werden.

Umbau E103 - Lok offen und fertig montiert

Einbau des Infrarot-Empfängers

IR-Empfänger TSOP98438

Ein dreiadriges Kabel an den Infrarot-Empfänger anlöten und die Lötverbindungen mit Schrupfschläuchen versehen. Dabei folgende Pinbelegung beachten:

Pin 1 Out/TX weißes Kabel
Pin 2 GND braunes Kabel
Pin 3 Vcc grünes Kabel


Dann das Kabel durch das Loch des Umschalthebels für die Oberleitung führen und den IR-Empfänger mit doppelseitigem Klebeband oder Klebstoff am Boden der Lok befestigen:

Umbau E103 - IR-Empfänger montiert

Das Kabel bis zum Lokmodul führen und passend ablängen:

Umbau E103 - Kabelführung IR-Empfänger

Das Kabel an eine 8-polige Stiftleiste mit 1,27 mm Raster nach folgender Tabelle anlöten:

Pin 1 -    
Pin 2 -    
Pin 3 GND braunes Kabel roter Schrumpfschlauch
Pin 4 -    
Pin 5 Out/TX weißes Kabel grüner Schrumpfschlauch
Pin 6 -    
Pin 7 Vcc grünes Kabel grüner Schrumpfschlauch
Pin 8 -    


Dann die Stiftleiste ins Modul einstecken, sodass der rot markierte Pin Richtung der Modulseite zeigt, die ein Eck hat:

Umbau E103 - IR-Empfänger eingesteckt

Gehäuse zusammenbauen

Setzen Sie das Oberteil des Lokgehäuses vorsichtig auf das Unterteil, achten Sie auf Litzen, die sich verschieben können. Schrauben Sie das Gehäuse fest.