Grundwissen für Modelleisenbahner - Thema: Analogtechnik


Grundwissen
hier: Die analoge Modelleisenbahn in H0, N, TT


Kontakt


Fragenkatalog

Stromstärke und die Spannung

-- Wo liegt der Unterschied zwischen Wechselstrom und Gleichstrom


Beleuchtungsfragen

-- Die LED-Wechselschaltung

-- LED-Widerstandsrechner

-- Grundlagen für LED-Beleuchtung

-- Beleuchtung von Wagen


Modellbahnfahrzeugteile

Trommelkollektormotor und einen Scheibenkollektormotor?

Der Rauchgenerator

Die Zinkpest


Fragen zur Modellbahnelektrik

Was versteht man unter einem Stromkreis ?

Wie gestalte ich zwei Stromkreise im Gleichstrombetrieb?

Was ist der Mittelleiter?

Was versteht man unter Varistoren?

Was ist eine Magnetschaltung?

Was sind Reedkontakte?


Fragen zur Modellbahnausstattung

Was ist ein Gleisbildstellpult?



Seite durchsuchen    oder   
         

  Sie Suchfunktion markiert nur die gefundenen
  Wörter auf der Seite. Um die markierten Wörter
  zu finden --> die Seite durchscrollen



Wechselstrom und Gleichstrom

Da müssen wir ein wenig in die Physik gehen. Gleichstrom fließt nur in einer Richtung also von Plus nach Minus. Wechselstrom - wie der Name schon sagt - wechselt laufend die Polarität (Minus/Plus) und das in einer raschen periodischen Folge - . Die Loks mit Wechselstrom brauchen somit einen anderen Elektromotor als Gleichstromloks.

Seitenanfang




LED-Schaltung - Wechselschaltung

Gehe hier ----> zum Bild      (veröffentlich mit freundlicher Genehmigung von www.1zu160.net)

Seitenanfang

LED-Widerstandsrechner

Wenn LED als Beleuchtung eingesetzt werden sollen, ist vor die LED ein Widerstand zu schalten, da sonst die LED "ausbrennt". Um den Widerstand zu berechnen dient der nachfolgende Rechner.     zum Widerstandsrechner

Seitenanfang

Grundlagen für LED-Beleuchtung

Für den Modellbahner ist beim Einsatz einer LED-Beleuchtung folgendes zu beachten:
1. Ein LED darf nur mit einem Vorwiderstand betrieben werden.
2. Die LED ist eine Diode --Strom fließt nur in einer Richtung
3. Die LED hat einen Anschluss für die Kathode und für die Anode (Pluspol)
4. Der Kathodenanschluss ist kürzer als der Anodenanschluss und hat eine abgeflachte Seite.
5. LED's können sowohl in Reihe, auch als parallel geschaltet werden.
6. Weitere Hinweise ----> zum Bild

Seitenanfang

Beleuchtung von Reisezugwagen

Bei der Beleuchtung von Wagen ist darauf zu achten, dass die Lampen beim Digital-Einsatz grundsätzlch für 16 V ausgelegt sein. Im Analog-Betrieb sind die Lampen auf mind. 12 Volt auszulegen.

Seitenanfang




Scheibenkollektormotor / Trommelkollektormotor

Die Kohlebürsten beim Trommelkollektormotor sind rechteckig, und gehen von rechts und links in den Motor hinein. Loks mit Scheibenkollektor-Motor dagegen haben Kohlebürsten die von vorne in den Motor gehen.

Seitenanfang

Der Rauchgenerator

Die Rauchgeneratoren können in Loks, aber auch in Modellbahnhäuschen eingebaut werden. Sie dienen dazu den Betrachter einer Modelleisenbahn einen realistischen Eindruck vom Dampflokbetrieb zu geben. Darüber hinaus ist es ein Blickfang, wenn bei den Modellbahnhäusern die Kamine rauchen.
Rauchgeneratoren werden zwar heiss, aber Sie erzeugen keine so hohen Temperaturen, dass die Lok bzw der Kamin des Modellbahnhäuschens Schaden nimmt. Betrieben wird ein Rauchgenerator i.d. Regel mit 12 Volt Wechselstrom.
Am besten geeignet sind allerdings Dampfloks mit Gußgehäuse. Bei Plastik ist die Gefahr nicht die Temperatur, sondern das Dampföl. Wenn nicht aufgepasst wird und das Dampföl verschüttet wird, kann das Plastikgehäuse angegriffen werden.

Seitenanfang

Die Zinkpest

Zinkpest ist für jeden Modelleisenbahnsammler ein Horror, da der Wertverfall der Lok rasant vor sich geht. dann gegn Null geht. Am Ende ist die Lok, die sich im Endstadium befindet nur noch etwas für die Tonne.

Um Zink als Gusslegierung zu verwenden, muss hauptsächlich Aluminium und Kupfer hinzukommen. Aluminium vermindert den Lösungsangriff der eisenhaltigen Gussform durch das Zink, während Kupfer die Festigkeit und Härte des Bauteils steigert. Im geringen Maße wird Magnesium beigemischt. um die schädliche Wirkung von Blei, Zinn oder Cadmium auszugleichen. Die Korrosion (Zinkpest) greift dann besonders die Gusslegierung an, wenn eine hohe Luftfeuchtigkeit vorhanden ist, als die Lagerung in allten feuchten Kellern oder auf einem ungedämmten Dachboden. In der Legierung sind besonders betroffen Aluminium, Eisen, Kobalt und Chrom. Die Korrosion löst das Gefüge entlang der Korngrenzen auf, es kommt zur Volumenvergrößerung. Durch die Volumenvergrößerung und die damit im Bauteil entstehenden Spannungen, können sich auf der Oberfläche des Bauteils Blasen und Risse bilden. Leider ist dieser Vorgang unaufhaltbar.

Nun was ist eigentlich Zinkpest. Zinkpest ist eine Korrodierung des Zinkdruckgusses. Der Grund ist eine ungeeignete oder schlechte Legierungsmischung. Durch den mangelhaften Zinkdruckguss versprödet der Guss im Laufe der Zeit. Dadurch verformt sich der Druckguss und im Endstadium bröckeln teile des Gusses einfach ab.

Von der Zinkpest sind vor allem ältere Gußloks betroffen. Der Grund: vor und nach 1945 waren Zeiten mit Materialverknappungen In Deutschland waren kurz vor dem Zweiten Weltkrieg, während des Krieges und auch kurz danach für Spielzeug und andere nicht kriegswichtige Produkte nur minderwertige oder verunreinigte Legierungsmischungen verfügbar. Dazu gehören z.B. die Trix Loks aus den Jahren vor und nach 1945, viele Köfs von Märklin, die Brawa Lok 06 oder die Brawa 232. Fast jeder Hersteller hat solche Loks in seinem Sortiment (Roco, Kleinbahn, Piko, Liliput). Übrigens es muss nicht unbedingt eine vollständig aus Druckguss hergestellte Lok sein. Es genügt schon, wenn der Rahmen aus Druckguss ist. Auch dieser kann befallen sein. Ab Mitte der 1950er-Jahre wurde dann durch verbesserte Ausgangsmaterialien und genauere Einhaltung der Materialmischungen beim Druckguss das Problem ziemlich behoben. In der heutigen Zeit haben die europäischen Hersteller wegen der Herstellung ihrer Loks in China wieder Probleme mit der Zinkpest. China stellt wegen des Kostendruck teilweise nur minderwerte Legierungen her. Auch Märklin mit seinem Sparwahn hat hier schlechtes Masterial auf den Markt gebracht.

Leider sind nun betroffene Modelle meistens auch Sammlermodelle, für die ggf. viel Geld hingelegt wurde. Deshalb hier der Hinweis für alle Modelleisenbahnsammler. Bevor ihr ein teueres altes Gußmodell ersteigert oder kauft, seht auf jedenfall zuerst in die Lok hinein. Meistens ist die Zinkpest von außen nicht ohne weiteres festzustellen, insbesondere wenn unseriöse Verkäufer die Chassis vielleicht noch übermalt haben um die Problemstellen zu überdecken.

Am besten lässt sich die Zinkspest am Motorbloclk oder an den Gewichten in der Lok erkennen. Nachfolgend ein paar Bilder von Loks die mit Zinkpest befallen sind. Gehe zum ----> Link

Die Frage die uns immer wieder gestellt wird. Wie kann ich eine mit Zinkpest befallene Lok sanieren. Dazu können wir euch nicht viel Hoffnung auf einen Sanierungserfolg machen. Es gibt keine Reparaturmethode oder eine Vorbeugung gegen die Zinkpest. Um den Zinfraß zu verlangsamen, empfehlen sich folgende Maßnahmen:
    - keine Temperaturschwankungen bei der Lagerung der Modelle. Die Lufttemperatur sollte konstant bei ca 15° Celsius liegen.
    - keine direkte Sonneneinstrahlung auf die Teile
    - auf eine niedrige Luffeuchtigkeit achten.
Der Vorgang des Zinkfraßes kann natürlich zum Stillstand gebracht werden, wenn der Luftsauerstoff entzogen wirdd. Also die Lok in luftdichte Folie einschweißen. Aber dann kann die Lok halt auch nicht mehr schön aufgestellt oder benutzt werden.

Wir haben eine Möglichkeit ausprobiert, die einen teilweisen Erfolg verspricht. Man legt die entsprechenden befallenen Teile in ein Kunstharzbad und lässt sie dann zwei Tage in diesem Bad liegen (in einem Glas mit luftdichten Verschluss, da sonst das Kunstharz härtet). Danach ein paar Tage bei konstanter Lufttemperatur und niedriger Luftfeuchtigkeit austrocknen lassen. Durch diese Methode kann der Zinkfrass teilweise zum Stillstand gebracht werden.

Seitenanfang




Was versteht man unter einem Stromkreis

Der Stromkreis ist Teil der Modellbahnanlage, dem ein Transformator zugeordnet ist. Kleine Anlagen bestehen in der Regel aus nur einem Stromkreis, bei mittleren sind es zwei, bei größeren möglicherweise noch mehr. Bei Digitalanlagen muss jedem zusätzlichen Stromkreis neben einem weiteren Transformator ein Booster zugeordnet werden, der die Steuersignale der Zentraleinheit verstärkt und dem zusätzlichen Stromkreis zuführt. Die Steuersignale können von den Decodern in Lokomotiven und Funktionswagen unabhängig von ihrer Position empfangen werden - es ist gleichgültig, in welchem Stromkreis der Zug fährt.

Seitenanfang

zwei Stromkreise im Gleichstrombetrieb

Gehe ----> zum Bild

Seitenanfang

Mittelleiter

Mittelleiter sind zu einer Zeit "geboren" worden, wo es noch keine digitale Eisenbahn gegeben hat. Durch das Gleissystem "Mittelleiter" können im Analogbetrieb mehrere Züge unabhängig voneinander gesteuert werden. Mittelleitersysteme haben/hatten
- Trix-Express
- Märklin
Märklin hat bis heute sein Mittelleitersystem beibehalten (auch bei der digitalen Eisenbahn). Bei Gleisen mit Mittelleiter ist der Nullleiter der Mittelleiter. Im Analogbetrieb können somit (zumindest bei Gleichstrom) zwei Loks unabhängig von einander gesteuert werden. Berücksichtigt man die Oberleitung noch, so können drei Lok unanbhängig voneinander betrieben werden.

Seitenanfang

Varistoren

Bei Varistoren handelt sich um einen spannungsabhängigen Widerstand. Oberhalb einer bestimmten Schwellspannung, die typisch für den jeweiligen Varistor ist, wird der Widerstand abrupt kleiner. Die Polarität spielt dabei keine Rolle. Der Varistor ist gekennzeichnet durch extrem schnelles Schalten. Der Widerstand ist im Normalzustand aber nicht unendlich hoch, was gewisse Gefahren durch auftretende Leckströme verursacht. Dieser Leckstrom wird durch die natürliche Alterung des Bauelements weiter erhöht.
Wichtig zu wissen:

Der Varistor ist ein spannungsabhängiger Widerstand, der nach Erreichen einer Schwellspannung auf einen Widerstand von annähernd Null Ohm sinkt.

Beispiel: Der Varisator Nr. S14K14 von EPcos
Technische Daten:
V/DC max. 18 V
VRMS 14 V
Typ B72214S140K101
Dieser Varistor verträgt eine Spannung von max 18 Volt. Die Betriebsspannung beträgt: 14 Volt Er veträgt eine kurzeitige Impulsspannung von max 22 Volt (Schwellwert). Er veträgt eine kurzeitige Sromstärke von 10 Ampere Weitere Infos bekommt man über das Datenblatt von ECpos: ---> zum Link

Seitenanfang

Magnetartikel - Magnetartikelschaltung

Der Begriff Magnetartikel steht für für Weichen, Entkupplungsgleise und Signale. Diesen Modellbahnzubehör besitzen in der Regel elektromagnetische Antriebe. Magnetartikel können analog über ein Schaltpult oder Digital über einen Decoder geschaltet werden. Aber auch bei der digtalen Schaltung ändert sich die Magnetschaltung nicht.

Die Bewegungsenergie für Magnetantrieb wird durch ein aus dem elektrischen Strom resultierenden Magnetfeld erzeugt. Bei Weichen oder Signalen besteht dieser Antrieb aus zwei Spulen mit einem sich im Inneren befindlichen Eisenkern.

Wenn eine der beiden Spulen mit Strom durchflossen wird, bewegt sich der Eisenkern durch das dabei entstandene Magnetfeld in diese Spule (1). Wird die andere Spule vom Strom durchflossen, so bewegt sich der Eisenkern in das Innere dieser Spule (2). Auf diese Weise kann der Eisenkern in zwei verschiedene Positionen gebracht werden. Die dabei entstehende Bewegung kann dann zum Bewegen z.B. der Weichenzunge oder zum Stellen des Signalflügels genutzt werden. Gehe ----> zum Bild

Natürlich kann auch der Magentantrieb für einen Entkupplungsvorgang genutzt werden. In einem Entkupplungsgleis braucht nur eine Spule sich befinden. Beim Stromdurchfluss zieht die Spule den Eisenkern an. Die Entkupplungsplattform hebt sich. Wir der Stromdurchfluss beendet wird der Eisenkern durch eine Feder wieder in die Ruhelage gebracht.

In der Regel wird der elektromagnetische Antrieb mit einer Wechselspannung von 12 bis 16 Volt betrieben. (z.B. bei Märklin 16 Volt, bei Fleischmann 12 Volt). Beim analogen Betrieb liefert diesen Strom der Lichtstromausgang des Trafos. Beim Digitalbetrieb wird diese Schaltspannung vom Decoder übernommen. Gehe ----> zum Bild

Seitenanfang

Fragen zu den Reedkontakten

Der Reedkontakt ist wie der Name schon sagt nur ein Kontaktgeber oder ein Schalter. Damit die Weiche(n) schalten können, muss ein Relais folgen, das den Strom auf den Verbraucher abgibt. Der Reedkontakt kann dies nicht.

Seitenanfang




Gleisbildstellpult

Es handelt sich hier um eine Anlage zum übersichtlichen Schalten von Magnetartikeln, an deren Bedienungsoberfläche der Gleisplan schematisch dargestellt wird. Ein Gleisbildstellpult kann als Schaltkasten oder am Computerbildschirm realisiert werden. Im letzteren Fall dienen Computertastatur und Maus zum Schalten der Magnetartikel.

Seitenanfang

linie

Zurück         Hauptseite

linie