Hallo,
Ihr Schalt-Trixer
Vielleicht mal was zum Prinzip der Wechselstroumschaltung Bei TRIX-EXPRESS, und zwar von Trix selbst, nicht geraten!
Wie funktioniert eigentlich
die TRIX-EXPRESS-Umschaltung ?
Mancher noch so geduldige TRIX-Freund wird gerne ungehalten, wenn beim Betätigen des Umschaltknopfes die Lok oder der Triebwagen nicht sofort d e n Befehl ausführt, den er durch Drücken des Umschaltknopfes zu geben beabsichtigte. Oder _ was ja noch viel schlimmer ist- der Umschaltknopf wird überhaupt nicht bedient und die Lok oder der Triebwagen führt trotzdem eine gar nicht gewünschte Umsteuerung aus; eine i'-B-1'-Lok läßt z. B. plötzlich den Zug stehen und fährt ohne diesen weiter. So was ärgert einen denn ja auch! Aber letzten Endes kann die kleine Lok eigentlich gar nichts dafür. lm Gegenteil, sie will Ihnen durch möglichst exaktes Arbeiten und gehorsames Befolgen der Umsteuerungsimpulse bestimmt nur Freude machen. Manchmal aber kann sie es mit dem besten Willen nicht -- und das wollen wir ihnen heute einmal erklären:
Um alles besser verstehen zu können, ist es schon notwendig zu wissen, wie die Umschaltung in der Lok funktioniert: Jedes Triebfahrzeug besitzt eine Umschalteinrichtung; diese besteht aus einem Elektromagneten, vor dessen Pol ein Anker ruht, der angezogen wird, wenn die Magnetspule unter Spannung kommt. Diese Bewegung beim Anziehen wird zur Betätigung einer Schalteinrichtung (Schaltwalze) ausgenutzt, die die einzelnen Schaltungen für Vorwärtsfahren, Rückwärtsfahren, Entkuppeln, Halten usw. bewirkt. Die Magnetspule dieser Schalteinrichtung liegt parallel zum Motor, d. h. sie wird jeweils beim Fahren der Lok mit der Spannung beaufschlagt, mit der die Lok eben fährt -- beim Schnellfahren mit mehr Spannung, beim Langsamfahren mit weniger Spannung.
Drehen wir den Fahrregler ganz zurück, so wird die Spannung an der Lok nie ganz ausgeschaltet, sondern es bleibt immer eine kleine Restspannung bestehen, die zwar den Motor und damit die Lok nicht anlaufen läßt, die aber doch ausreicht, um den Anker 18 am Schaltmagneten festzuhalten. Das ist auch der Grund, warum die Loks manchmal in der Haltstellung brummen (siehe T. E. D. Nr. 1, Seite 16),
Nun wollen wir die Maschine umschalten auf die nächstfolgende Funktion. (Es dürfte ja bekannt sein und geht aus den Bedienungsanweisungen eindeutig hervor, dass beim Umschalten die Reihenfolge der ausgeführten Funktionen festliegt). Was geschieht nun elektrisch beim Drücken des roten Umschaltknopfes am Regler?
In der Bedienungsanweisung heißt es:
Den Umschaltknopf nach jedem Drücken nicht zu schnell zurücklassen!
Sie drücken also und machen damit die Lok spannungslos. Folge davon: der Schaltmagnet fällt ab. Nachdem nun aber der Regler auf der Anfangsstellung steht, die Lokspannung bei losgelassenem Umschaltknopf so klein ist, daß sie nur den Schaltanker hält, der Motor aber nicht anläuft, so würde beim normalen
Zurücklassen des Umschaltknopfes diese kleine Spannung nicht ausreichen, den abgefallenen Anker anzuziehen. Es gehört eine viel größere Kraft dazu, den Anker anzuziehen, als den angezogenen Anker zu halten. Aus diesem Grunde
ist der Regler so konstruiert, daß beim Zurücklassen des Umschaltknopfes einen Augenblick lang die volle Fahrspannung an die Lok gegeben wird, damit der Schaltmagnetanker auch tatsächlich angezogen wird..
Ist der Druckknopf ganz zurückgegangen bzw. losgelassen, liegt nun wieder die ursprüngliche Spannung an der Lok, in unserem Fall also ca. 3 Volt. Würde der Regler z. B. auf „Fahrt“ stehen und die Lok gerade mit 9 Volt laufen, dann würden nach Betätigung der Umschaltung auch diese 9 Volt wieder an der Lok liegen (siehe auch Zeichnung auf Seite 21).
Kurz zusammengefaßt ist also der Vorgang beim Umschalten folgender:
a) Knopf drücken, Lok ist spannungslos, Schaltanker fällt ab. –
b) Beim Zurücklassen des Umschaltknopfes erhält Lok und damit Umschaltmagnet einen kurzen Spannungsstoß mit voller Spannung, Schaltmagnet zieht an und hat damit die Umschaltung betätigt.
c) Beim Loslassen des Umschaltknopfes ist der ursprüngliche Spannungszustand an der Lok wieder hergestellt. Nun wissen Sie also, warum man den Umschaltknopf nicht zu schnell zurücklassen darf: Der Impuls der maximalen Fahrspannung ist sonst unter Umständen zu kurz, so daß der Schaltmagnet nicht Zeit hat zum Anziehen des Ankers und damit die Umschaltung nicht vollständig durchgeführt wird! Bei einer solch halb durchgeführten Umschaltung passiert es eben dann, daß die Lok den gewünschten Befehl nicht bzw. nur halb ausführt; wird die Lok dann auf schnellere Fahrt gestellt, so reicht plötzlich die Spannung aus, um den Schaltmagneten vollends anzuziehen und die Umschaltung restlos zu Ende zu führen. In diesem Falle ärgert man sich dann über die „eigenmächtige" Lok – obwohl man selbst die Ursache dieses Übels war.. !
Nun gibt es aber auch kleine ,.Fehlzündungen", die wohl mit dem Umschaltprinzip in ursächlichem Zusammenhang stehen, für die jedoch letzten Endes wiederum der Anlagenbesitzer selbst verantwortlich zu machen ist (wie Sie gleich sehen werden). Das Konstruktionsprinzip der Umschaltung besteht doch bekanntlich darin, daß bei jeder Spannungslosigkeit der Lok, d. h. also bei jeder Spannungsunterbrechung z u r Lok, der Schaltmagnet abfällt, beim nächsten Stromstoß wohl wieder angezogen wird, aber auch gleichzeitig die nächste Umschaltstufe bewirkt. Derartige ungewollte Unterbrechungen der Spannungszuführung zur Lok entstehen fast ausschließlich zwischen den Lokschleifern und den Schienen. Saubere Schienen und auch einwandfreie Schleifer sind daher unbedingte Voraussetzung für ein einwandfreies Fahren! (Siehe auch T. E. D. Nr. 1 Seite 16).
Der eine oder andere wird nun vielleicht fragen, warum TRIX-EXPRESS mit a n g e z o g e n e m und nicht mit a b g e f a l l e n e m Anker fährt, nachdem im letzteren Fall dann bei kleinen Stromunterbrechungen der Anker nicht abfallen
und falsche Umschaltmanöver ausführen könnte. Diesem Entwurf können wir Folgendes entgegenhalten: TRlX-EXPRESS fährt deshalb mit angezogenem Anker, weil auf diese Weise mit der maximalen Fahrspannung noch geschaltet werden kann. Das ist sehr wichtig beim Zweizug-System, da unter Umständen zwischen den Außenschienen - bei Verwendung von zwei Transformatoren für zwei Züge - die doppelte Fahrspannung, also 28 Volt, liegen.
Würde TRIX-EXPRESS mit abgefallenem Anker fahren, wären allerdings die unliebsamen Umschaltungen infolge kleiner Unterbrechungen beseitigt, doch würde man zum Umschalten eine über der Fahrspannung liegende Schaltspannung benötigen (beispielsweise 25 V), Würde dann ein Zweizug-Betrieb mit zwei Transformatoren durchgeführt, könnte bei gleichzeitigem Schalten an den Außenschienen bzw. zwischen Außenschiene und Oberleitung (falls eine solche verwendet wird) die doppelte Umschaltspannung - in unserem Beispiel 50 V - liegen, und 50 V ist eine verbotene Spannung und für Kinder unbedingt schädigend! Es fragt sich nun, was das Richtigere ist:
Eine Umschaltung, die spannungsmäßig ganz ungefährlich, jedoch etwas empfindlicher ist o d e r eine Umschaltung, die etwas robuster ist, aber u. U. sich gesundheitsschädlich auswirken kann. Wir haben seinerzeit für TRIX-EXPRESS den ersteren Fall gewählt.
Doch nochmals zurück zum Fahrregler.
Für die technisch interessierten TRIX-Freunde zeigt die Abb. S. 21 dessen Schaltung.
Allerdings läßt sich die sehr komplizierte Mechanik nur schematisch in einer Abbildung darstellen. interessieren dürfte Sie vor allem die Auslösevorrichtung des Reglers, die auf dem elektromechanischen Prinzip beruht: In einer Solenoid-Spule, die in den Fahrstromkreis eingeschaltet ist, bewegt sich ein Eisenkern, der je nach der Stromstärke mehr oder weniger bewegt wird und bei einem gewissen Maximalstrom soviel Kraft besitzt, um den Strom abzuschalten. Die Auslösestromstärke liegt bei den Reglern zwischen 3,2 und 3,4Amp.,vorausgesetzt, daß der Regler waagrecht steht (unbedingt beachten, um vor Schaden bewahrt zu bleiben!) Der Widerstand des Reglers teilt sich in 23 Stufen auf, und zwar wie folgt:
2 Stufen 0,4 mm Ø Widerst. Draht je 3,9 S2 7,80 S2
8 Stufen 0,5 mm Ø Widerst. Draht je 2,09 El 16,72 S2
7 Stufen 0,7 mm Ø Widerst. Draht je 0,8 52 5,6 S2
6Stufen 0,9 mm Ø Widerst, Draht je 0,43 S2 2,58 S2
23 Stufen 32,70 se
Diese Zahlen gelten für einen Regler 20/45der letzten Bauart.
(Früher hatte der gleiche Regler 20/45 z. B. nur 27,8 Ohm).
Die angeführten Zahlenwerte dürften für den einen oder anderen Leser von Nutzen sein, falls der Regler gelegentlich für einen anderen Zweck Verwendung finden sollte.
Wenn Sie die vorstehenden Ausführungen aufmerksam gelesen haben, dann werden Sie ja nun wissen, daß eine Lok nur richtig schalten kann,
1. wenn der Schaltmechanismus der Maschine einwandfrei in Ordnung ist, wenn also der Schaltanker bei Spannungslosigkeit spielend leicht zurückfällt.
2. wenn die Gleise sauber und die Schleifer der Lok in gutem Zustand sind (d. h. keine tieferen Kerben, keine Schmutzschicht und genügend Druck aufweisen),
3. wenn die Mechanik des Reglers 20/45 vollständig in Ordnung ist.
4.Wenn der Umschaltknopf entsprechend der Bedienungsanweisung richtig bedient wird.
Darüber hinaus ist auch noch Folgendes zu bemerken: Wenn Sie mit der Umschaltung einer Lok einfach nicht zu Streich kommen, so hat es keinen Wert bei uns anzufragen, was Sie machen sollen, oder uns die Lok allein einzuschicken mit dem bloßen Vermerk: „Die Umschaltung funktioniert nicht."
Mit diesem lapidaren Satz allein können wir meist wenig anfangen. Sie sehen aus den obigen 4 Punkten, daß die verschiedensten Voraussetzungen zusammenwirken müssen, damit eine einwandfreie Umschaltung garantiert ist, und daß der Vorwurf „Die Lok schaltet nicht um“ nicht immer stichhaltig zu sein braucht. Es braucht, wie gesagt, nicht immer der Schaltmechanismus der Lok zu sein, es kann der Regler sein, es können an den Schleifern und an den Schienen Unterbrechungen entstehen.
Um Ihnen bei schlechter Umschaltung die hierfür erforderliche systematische Fehlersuche zu erleichtern, wollen wir Ihnen einige Ratschläge geben:
Nehmen wir einmal an, es sei eine Gleisanlage mit Zweizug-Betrieb vorhanden.
Lok 1 mit Regler l _ Lok 2 mit Regler 2.
Angenommenen Fall a):
Lok 1 macht Umschaltschwierigkeiten, während Lok 2 einwandfrei funktioniert.
Man setzt also an Stelle von Lok ,.2" die Lok „1“und versucht mit Regler „.2“Lok „1 " umzuschalten. Funktioniert die Lok „.1“ auch da nicht, dann stimmt tatsächlich mit der Lok etwas nicht.
Funktioniert jedoch die Lok „1“ einwandfrei, dann liegt es voraussichtlich am Regler. Sie können dann zur Reparatur geben: den Regler .
Ganz vorsichtige werden aber die Lok „1" nebst Fahrregler „1“ einschicken, damit auch dieser kontrolliert und durchgesehen wird.
Ist bloß ein Einzug-Betrieb vorhanden, so ist außer der Lok, die wegen Umschaltschwierigkeiten repariert werden soll, immer auch der Fahrregler mit einzusenden. Sie ersparen sich und uns unnötige Korrespondenz. In der Bedienungsanweisung 20/45 ist auf der letzten Seite (F: Störungen) ebenfalls ein Fingerzeig zur Fehlerfeststellung gegeben.
Wir dürfen sicher annehmen, daß mit dem heutigen Artikel eine für viele bisher höchst mysteriöse Angelegenheit ihre Aufklärung
gefunden hat und diese Zeilen dazu beitragen, daß Ihr Fahrbetrieb nunmehr reibungslos vonstatten gehen wird (was schließlich der Zweck der Übung war!)
Verständnisvolle Grüße
Norbert