Wenn der Weicheantrieb zu wenig Kraft aufbringt

[Mikado]

Sind Weichen erst mal ein paar Jahre draussen, dann gehen die nicht mehr so leicht, wie wenn sie neu waren. Ist dann noch ein Zusatzschalter angesteckt geht nochmehr Kraft verloren. Nun führt das dazu, dass die Weichenzunge dann nicht ganz sauber an der Schiene anliegt und Vorläufer in die falsche Richtung fahren, vorallem, wenn aus einer Kurve in die Weiche gefahren wird. Ich habe dann mal die Spannung gemessen die den Antrieb betätigt. Von den 18 V Wechselspannung bleiben dann am fernsten Antrieb gerade noch 8 V gerippte Gleichspannung. Da so oder so ein Ersatz für den Wechselstrom Trafo angesagt war habe ich mal alle Kellerregale durchstöbert und einen Industrietrafo für eine nie verwirklichte Halogen Beleuchtung gefunden. Satte 10 Ampere und 24 Volt das ist doch vielversprechend für die Weichen! Nun bleiben aber auch von diesem Trafo nur gerade mal 11 V am Antrieb gemessen. Immer noch zuwenig um ein kraftvolles Schalten der Weichen zu bewirken. An dieser Stelle weise ich darauf hin, dass diese Weiche sowohl durch zwei Magnetschalter vom Zug, als auch durch Taster im LGB Schaltkästchen betätigt wird.

Wer mir nun zur Gleichspannungsmethode, wie sie in einem andern Beitrag erläutert wird, raten will, dem muss ich hier gleich sagen, dass meine Kabelrohre zum Bersten voll sind, ich keinen Bock habe weitere zu verbuddeln und für alle Weichen der weissen Draht nur einmal gezogen wurde. Zudem würde der Einbezug der Magnetschalter wesentlich komplizierter.

Wer noch keine Anlage gebaut hat und diese Zeilen liest, dem sage ich, würde ich nochmals beginnen, würde ich nicht Kabelschutzrohre einbuddeln, sondern 10cm Kanalisationsrohre für die Kabel!!!!

Ich habe schon darüber nachgedacht die Dioden nicht wie im LGB Schalter nach dem Taster einzubauen, sondern vorher und mit einem grossen Kondensator pro Diode die Halbwellen Gleichrichtung zu kompensieren um die volle Spannung zu bekommen. Bei den alten Peco Weichenantrieben, hat man das auch so gemacht. Jedenfalls hat das Weichenstellen dann immer so getönt, wie am Schützenfest....
Eine weitere Möglichkeit wäre einen Trafo mit 35 V verwenden.
Wer hat damit auch schon Probleme gehabt und welche Lösung gefunden?

Mikado

[KK]

Von den 18 V Wechselspannung bleiben dann am fernsten Antrieb gerade noch 8 V gerippte Gleichspannung. Da so oder so ein Ersatz für den Wechselstrom Trafo angesagt war habe ich mal alle Kellerregale durchstöbert und einen Industrietrafo für eine nie verwirklichte Halogen Beleuchtung gefunden. Satte 10 Ampere und 24 Volt das ist doch vielversprechend für die Weichen! Nun bleiben aber auch von diesem Trafo nur gerade mal 11 V am Antrieb gemessen. Immer noch zuwenig um ein kraftvolles Schalten der Weichen zu bewirken. An dieser Stelle weise ich darauf hin, dass diese Weiche sowohl durch zwei Magnetschalter vom Zug, als auch durch Taster im LGB Schaltkästchen betätigt wird.

Hallo 1'D'1,

wie sieht das denn mit Deinen Kabelquerschnitten und mit der Länge der Leitungen aus. Die Verluste sind nicht zu vernachlässigen.

[Mikado]

Der Gedanke mit dem Spannungsabfall ist richtig. Aber er ist nicht die Lösung des Problems. Ich habe über die ganze Länge zu dieser entferntesten Weiche bei der unteren Kehrschleife nur rund 0,6V Spannungsabfall im Schaltmoment. Ich habe dazu hinten am orangen Kasten eine Gegenmessung gemacht. Das ist weit weniger als die Erhöhung der Trafospannung ausgemacht hat. Meine Messungen mache ich mit einem Digital Multimeter Metex M3660D. Damit lässt sich sogar die digitale Fahrspannung des Lenz Systemes messen.
Natürlich habe ich schon den Antrieb gegen einen neuen ausgewechselt. Das Resultat bleibt dasselbe. Den orangen LGB Schaltkasten habe ich allerdings noch nicht gewechselt. Vielleicht hat der was am Sender. Werde ich testweise auswechseln sobald der Himmel wieder lacht... Die Magnetschalter habe ich letztes Jahr von der alten Generation, welche im Fussbad des nur nach unten dichten Gehäuse verrotet sind durch die neuen ausgetauscht.

Ein Hauptproblem scheint mir darin zu liegen, dass man mit dem von LGB vorgegebenen System mit pro Weichenstellung nur einer Diode von der Wechselspannung nur eine Halbwellen Gleichrichtung vornimmt. Je nach Stellung der Weiche wird die positive oder die negative Halbwelle verwendet. Dadurch steht dann von 24 Volt auch nur 12 V zur Verfügung. Nach Abzug der normalen 0,7V Spannungsabfall über einem Silizium Halbleiter (Diode) sollten theoretisch 11,3V zur Verfügung stehen. Mit einem voll Geladenen Kondensator würde die fehlende Halbwelle ergänzt und die Spannung auf die volle Trafospannung erhöht. Deshalb auch der Gedanke mit den Dioden vor dem Taster und einem Kondensator. Der Vorteil dieser Lösung, gegenüber noch höherer Trafospannung läge darin, dass bei einer Dauerschaltung die Spannung nach der Entladung des Kondensators dann wieder auf die Halbwelle zusammenbricht und der Antrieb nicht verbrennt. Vorsätzlich wird wohl niemand den Knopf zu lange drücken, aber eine Lok könnte mal genau auf einem Magnetschalter zu stehen kommen.
Bevor ich diese Bastelei und Pröbelei um den richtigen Wert loslasse, habe ich hier gepostet, ob sich da schon jemand daran versucht hat.

Kannst Du mit meinen Angaben was anfangen?

Gruss
Mikado

[Beina]

Hallo BB.,
bin sehr an dem Problem interessiert und werde auch bei mir entspr. Messungen vornehmen. Ich habe im Gleisbildstellpult über Wipptaster und Dioden die Weichenbetätigung vorgenommen, also ohne LGB. Die Verkabelung wurde für beide Anschlüsse mit je 0,75 mm2 Lautsprecher-Zwillingsleitung durchgeführt. Leider spielen nur 90% der 17 Weichen sauber mit.
Gruß Gerhart

[KK]

Hallo 1'D'1,

Ein Hauptproblem scheint mir darin zu liegen, dass man mit dem von LGB vorgegebenen System mit pro Weichenstellung nur einer Diode von der Wechselspannung nur eine Halbwellen Gleichrichtung vornimmt. Je nach Stellung der Weiche wird die positive oder die negative Halbwelle verwendet. Dadurch steht dann von 24 Volt auch nur 12 V zur Verfügung. Nach Abzug der normalen 0,7V Spannungsabfall über einem Silizium Halbleiter (Diode) sollten theoretisch 11,3V zur Verfügung stehen.

Vorsicht, wir sprechen hier von Wechselstrom, wenn auch nur in der Halbwelle, d.h. die Effektivspannung (wenn die Halbwelle gleichgerichtet ist) ist eine andere als 24V geteilt durch 2.

Wenn die Effektivspannung 24 V beträgt, hat jede Halbwelle 24 V mal positiv mal negativ. Dr Spannungsabfall über die Diode ist also zu vernachlässigen.

Wichtig ist nicht die Spannung sondern die Leistung, die dein Weichenantrieb braucht.

Bitte meß doch mal den Strom, den der Weichenantrieb zieht.

Wichtig ist, daß Du den Spannungsabfall unter Last mißt.

Ich würde auch mal sämtliche Verbindungen, Kontakte usw. prüfen, gerade hier verschwinden schnell mal ein paar Volt.

Und bitte daran denken: Nach dem Ohmschen Gesetzt ist U=R*I.

D.h. bei einen gegebenen Widerstand ist der Strom und die Spannung voneinander abhängig. Der Spannungsabfall über die Zuleitung wird größer je größer der Strom ist. Da Deinen Antriebe ja jetzt wo sie alt sind mehr Leistung benötigen, siehst Du sehr schnell, daß der Leitungswiderstand der Punkt ist an dem die Meisten Verluste auftreten, wenn der Widerstand zu hoch ist. Übrigens mal 2 (Hin- und Rückleitung!!!!)

[Mikado]

Hallo Klaus

Mit dem Spannungsabfall unter Last hast Du natürlich völlig recht. Gemäs dem Ohmschen Gesetz hängt der Spannungsabfall vom fliessenden Strom ab. Ich habe ihn deshalb ja auch unter Last gemessen. Die Messanordnung sah folgendermassen aus. Ich unten im Garten mit Multimeter direkt am Weichenantrieb abgegriffen und Sohnemann am LGB Drückerknopf beim Bahnhof. Dann musste er solange drücken, bis der Wert stabil blieb 2-3 Sekunden und ich ablesen konnte. Danach haben wir die Messung wiederholt diesmal mit den Messpitzen direkt am Schaltausgang des orangen LGB Kästchens. Am Weichenantrieb messe ich 11 Volt Gleichspannung und am LGB Schaltkästchen auf der andern Seite der Anlage messe ich 11,6 Volt Gleichspannung. Der auf diese Weise durch Messung belegte Spannugsabfall der kompletten Verdrahtung unter Last Last beträgt 0,6 V, rund 5%. Ich denke 0,6 V Spannungsabfall unter Last nach sovielen Jahren Wind und Wetter liegt im grünen Bereich. Da sieht man, dass das LGB Graphitfett eine gute Sache, auch für Drahtverschraubungen ist.
Am Eingang des LGB Schaltkästchens messe ich 25 Volt Wechselspannung. Ich habe immer mehr den Eindruck, dass durch die Halbwellen Gleichrichtung des LGB Schaltkästchens auch nur die halbe Gleichspannung Spannung zur Verfügung steht, weil ja immer nur eine Halbwelle genutzt wird und während der andern Halbwelle kein Strom fliesst.
Gruss

Mikado

[Mikado]

@Beina

Wie hast Du denn das genau beschaltet mit den Dioden? Hast Du das Schema von LGB übernommen oder hast Du die Schaltung modifiziert?

bin sehr an dem Problem interessiert und werde auch bei mir entspr. Messungen vornehmen. Ich habe im Gleisbildstellpult über Wipptaster und Dioden die Weichenbetätigung vorgenommen, also ohne LGB. Die Verkabelung wurde für beide Anschlüsse mit je 0,75 mm2 Lautsprecher-Zwillingsleitung durchgeführt. Leider spielen nur 90% der 17 Weichen sauber mit.
Gruß Gerhart

Bei mir funktionieren auch 90% der Weichen gut.


Deine Beschreibung interessiert mich

Mikado

[KK]

Hallo 2-8-2,

Ein über eine Diode geführter Wechselstrom ist noch keine Gleichstrom, meß doch mal mit deinem Multimeter im ~ Bereich.

Wenn an der Weiche wirklich eine angemessenen Spannung ankommt, dann schau dir mal die Schalter und die Kontakte innen an, wenn es geht.

Und jetzt mal Butter bei die Fische:

Welchen Kabelquerschnitt benutzt Du denn nun

[Mikado]

Hallo Klaus

Ich kann Dir die Kabelquerschnitte nicht einfach so aufzählen, da sich diese teilweise verjüngen. Das will heissen bis zur ersten Dose 1,5 mm2 und dann bis zur nächsten 1,0 mm2 und bis zuletzt dann möglicherweise noch 0,75 mm2 für den weissen. Alle Dauerspannungsdrähte (Licht, Weichen, DCC-Schienenspannung) sind wo es möglich war auch ringförmig und quer vernetzt, da ja der Strom bekanntlich den Weg des geringsten Widerstandes geht. Den orangen Draht habe ich teilweise jenen von LGB verwendet, aber einige sind auch vom Elektrogrosshandel mit 1,5mm2. Je nach Umbau sind Drähte in einer Dose mal getrennt worden und dann anders wieder zusammen klemmt mit Lüsterklemmen, welchen ich die verzinkten Schrauben gegen solche aus Edelstahl getauscht habe. Die Drähte wurden immer vor dem Klemmen in LGB Graphitfett getuncht. An andern Stellen habe ich Lötschrumpfmuffen verwendet. Es ist halt so, dass meine Anlage seit 13 Jahren in einem stetigen Wandel ist. So habe ich z.B. einiges weggelassen um von R1 auf R2 und R3 zu ändern. Jedesmal, wenn ich einen Abschnitt vom Untergrund bis zur Schiene erneuere werden auch die Kabel durch neue und dickere ersetzt. Deshalb habe ich ja auch gemessen und nicht alle Dosen durchsucht. Der Grundsatz für alle Erneuerungen heisst Fernsammelleitung im Boden 2,5 mm2, Ferneinzelleiter im Boden 1,5 mm2 (z.B. Weichen Schaltdraht) Zuleitungen von der Dose weg 0.75 mm2, damit man überhaupt an die LGB Klemmen anschliessen kann. Ich habe mich dabei an den Querschnittberechnungen der Schweizerischen Elektroinstallationsnormen NIN orientiert. Hierzulande nennt sich eine Gartenmodellbahnanlage Schutz-Kleinspannungs-Starkstromanlage und ist nicht bewilligungs- und prüfpflichtig.
Ich habe nun eine neue, noch nicht im Freiland eingesetzte orange Schaltbox verwendet und auch da sind die Spannungsverhältnisse identisch. Messe ich die Halbwellen Gleichspannung der Weichenschaltspannung mit der Stellung AC ergibt sich logischerweise der halbe Wert der vom Trafo gelieferten Spannung - Wurzel 2 höher als der Gleichspannungswert.

Zugleich habe ich trotz strömendem Regen bei andern Weichen, die problemlos schalten, den Spannungsabfall der Zuleitung unter Last bestimmt und habe ähnliche Werte (3-5%) festgestellt, wie bei der Weiche welche Probleme verursacht.

Sobald der Regen aufhört werde ich den fraglichen Weichenantrieb öffnen und mir mal ansehen, ob vielleicht der Rotor um einen Zahn versetzt ist. Daran habe ich bisher gar nicht gedacht. Ich habe nämlich bei den weiteren Tests zu Deinen Fragen beobachtet, dass die Weichenzunge einen halben mm vor der anzuliegenden Schiene stehen bleibt und solange man den Knopf drückt zittert.


Du hast es gespürt (2-8-2), bevor Du mich nochmals 1'D'1 nennst - klingt so grässlich igit nach rote Räder - nenn mich doch besser einfach Heinz... Mein Alias habe ich nach meiner grössten Lok benannt und die grössten Rio Grande Schmalspur Loks waren nun mal grosse Mikados.


Gruss

Heinz

[KK]

Hallo Heinz,

bist Du etwa 41erphob

Hallo Klaus

Ich kann Dir die Kabelquerschnitte nicht einfach so aufzählen, da sich diese teilweise verjüngen. Das will heissen bis zur ersten Dose 1,5 mm2 und dann bis zur nächsten 1,0 mm2 und bis zuletzt dann möglicherweise noch 0,75 mm2 für den weissen. Alle Dauerspannungsdrähte (Licht, Weichen, DCC-Schienenspannung) sind wo es möglich war auch ringförmig und quer vernetzt, da ja der Strom bekanntlich den Weg des geringsten Widerstandes geht.

Das hört sich nach einem ziemlichen Kabelsalat an

Versuch doch mal folgendes:

Falls Du Boxenkabel in der entsprechenden Länge zur Hand hast, die n(d)ämliche Weiche mit einer fliegenden Verdrahtung direkt an das Stellpult anschließen und schau jetzt mal. Je nach Alter des Antriebs könnte es ja auch einfach Verschleiß oder Ermüdung sein.

Wenn der Antrieb bei direkter Versorgung über das Boxenkabel einwandfrei arbeitet, wirst Du wohl oder übel einen Teil des Drahtverhaus erneuern müssen.