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Wagen: Fahrwerks–Grundlagen

Stromabnahme und –leitungen

In jedem Manne steckt ein Kind, das will spielen”. Dieses Zitat von Christian Morgenstern, dem Verfasser der „Galgenlieder”, trifft hoffentlich auch noch auf alle Modellbahner zu.

Die Modelleisenbahn regt schließlich auch zum Träumen an und liefert uns Anregungen für Bilder, die in unseren Gedanken lebendig werden.

Viel Freude und Stimmung bereiten dabei Innen– und Zugschluss–Beleuchtungen, die von der Modellbahn–Industrie auch fleißig angepriesen werden.

Leider hat der Lichterglanz aber auch Schattenseiten. Zum einen ist es nicht so ganz befriedigend, wenn die Glühlampen der Modelle an jedem Weichenherzstück flackern. Zum anderen sorgen die originalen Stromabnahmen für einen sehr unerfreulichen, weil hohen Reibungswiderstand, der die Zugkraft der Lokomotiven ganz deutlich belastet.

Auf dieser Seite werden alternative Bauweisen beschrieben, die den Geldbeutel kaum belasten und den beschriebenen Mängeln entgegen wirken.

Tipps zur elektronischen Schaltung einer nahezu konstanten Fahrzeugbeleuchtung auch bei Analog–Betrieb finden Sie im Elektronik–Bereich. Auf dieser Seite dreht es sich nur um die Übertragung des Stroms von der Schiene zum Wagen.

Abschnitte dieser Seite:

 

Das LGB®–Original - die Radschleifer

Zunächst einmal dazu, wie die Nürnberger Patentwerkler einst die Stromabnahme planten. Deren Lösung lässt sich zwar nur an zweiachsigen Wagen montieren, ist jedoch relativ unauffällig.

Mit der Bestell–Nummer 63193 werden Ihnen zwei „Kontaktteile für Metallräder” geliefert, die sich unproblematisch an den originalen Kupplungsdeichseln befestigen lassen. Die ältere Ausführung mit offenen Schleifern und Federn erfordert für die Montage hingegen einiges Geschick. Achtung: Die Konstruktion funktioniert (fast) nur mit originalen Radsätzen von LGB®.

Die Vorteile der Schleifkontakte: Sie sind bei Original–Fahrzeugen leicht einzubauen und sehr Kontakt–sicher. Der Preis ist mit rund 6,- € für ein Paar moderat.

Die Nachteile überwiegen jedoch letztendlich. Der Reibungswiderstand ist sehr hoch. Bei niedrigen Blickwinkeln ist die Stromabnahme gut zu sehen. Dazu kommt noch, dass die Schleifer innen an den dort ohnehin überdimensionierten Radreifen beziehungsweise Spurkränzen angreifen. Sie sollten daher nicht lackiert werden, was sonst ihre Auffälligkeit vermindert.

Dabei wirkt das dicht an der ohnehin klobigen Kupplungsdeichsel anliegende Mittelteil weniger störend als die beiden Hülsen zur Aufnahme der gefederten Schleifer.

 

Ein Tipp gegen das Flackern

Auch wenn Sie Ihre Waggon–Modelle nicht mit der von uns beschriebenen Konstant–Beleuchtung ausstatten - ein fetter Elektrolyt–Kondensator (Elko) kann trotzdem nichts schaden.

Das Problem dabei: Elkos mit passender Kapazität sind nur gepolt betreibbar, sie dürfen also keinesfalls einfach zwischen den beiden Stromabnahme–Polen angeschlossen werden.

Statt dessen muss zunächst ein Gleichrichter, der auch aus Standarddioden in Brückenschaltung bestehen kann, vorgeschaltet werden.

Der Elko hat noch einen Nachteil. Beim Anlegen der Betriebsspannung erzeugt er einen relativ heftigen Ladestromstoß, dem sich die Sicherungen mancher Fahrpulte nicht gewachsen zeigen.

Wenn diese Probleme jedoch behoben sind, überbrückt der Kondensator problemlos auch ein stromloses Weichenherzstück. Wenn es der Platz erlaubt, dürfen es durchaus auch mehr als 4.700 µF sein. Sehen Sie jedoch in jedem Fall eine geeignete Ladeschaltung vor. Wenn Sie Platzprobleme haben, benutzen Sie mehrere parallel geschaltete Bauteile.

Tipps: Bauen Sie die Elkos bei gedeckten Güterwagen in eine Kiste und bei Reisezugwagen unter die Sitzbänke oder in den Abort (das Klo).

Achten Sie auch auf hinreichende Spannungsfestigkeit. 35 V–Typen sind für Großbahnen die untere Grenze.

Viel besser ist es jedoch, wenn Sie die hier vorgeschlagene Schaltung mit Spannungs–Begrenzung verwenden. Dann benötigen Sie nämlich nur einen kleinen Elko am Eingang und können den an der Ausgangs–Seite nahezu beliebig groß dimensionieren. Das bringt auch beim Digitalbetrieb Vorteile, denn da gibt es ebenfalls Stromversorgungs–Unterbrechungen, die zum Flackern der Beleuchtung führen.

Das zweite Foto dieses Abschnitts zeigt, wie sich so eine elektronische Schaltung unauffällig in einer Kiste im Laderaum unterbringen lässt. Bei Personenzugwagen bieten sich die Toilette oder der Platz unter den Sitzbänken, getarnt als Heizung, an.

 

Durchführen der Stromleitungen

Wohl dem, der seine Modelle im Maßstab 1:22,5 baut - er tut sich nämlich mit der unauffälligen Durchführung von Stromleitungen von Wagen zu Wagen leicht. Wofür ist das gut?

Stellen Sie sich vor, dass im letzen Abendzug als letzter Wagen ein leichtgewichtiger Niederbordwagen am Zugschluss läuft. Den Vorschriften zu Folge muss er beleuchtete Zugschluss–Laternen haben. Aber mal ehrlich: Wollen Sie jedes Modell mit einer Stromabnahme ausrüsten? Die Antwort fällt leicht: natürlich nicht.

Viel besser ist es, wenn im Zugverband irgendwo ein Wagen mit Stromabnahme mit fährt und der den Strom bei Bedarf an die folgenden Waggons weiter gibt. Das muss durchaus nicht so auffällig geschehen, wie es in Nürnberg mit den neueren Flachsteckern oder gar den Bananensteckern älterer Bauweise geplant wurde.

Die an den Wagen ohne Stromabnahme nötigen Leitungen lassen sich nicht nur unauffällig an den Innenseiten der Rahmenlängsträger unterbringen (vergleiche ein Großbild des Arbeitswagens 1565), auch die nötigen Verbindungen zwischen den Wagen lassen sich unauffälliger mit ganz dünnen Litzen und Stecker–Buchsen–Kombinationen im Rastermaß 2 mm realisieren.

Passende Bauteile finden Sie bei Fremde Seite Conrad (Buchsenleiste RM 2,0 mm 1 × 20 Pole Best–Nr. 73 92 43, Stiftleiste 1 × 20 Best–Nr. 73 92 00). Benutzen Sie beim Ablängen der Buchsen oder Stifte ein möglichst feines Sägeblatt.

Die zweite Abbildung dieses Abschnitts zeigt die nötige Verkabelung. Ein Tipp: Verbinden Sie Ihre Wagen nur über ein zweipoliges Kabel, dann brauchen Sie sich keine Gedanken um die Polarität zu machen.

 

Alternative Stromabnahme–Konstruktionen

Den Reigen eröffnet ein umgebauter Toytrain®–Güterwagen, der die aufwendigste, aber technisch beste Lösung zeigt.

Hier wurden entsprechend dem Tipp bei den Fahrwerks–Grundlagen im Bereich Triebfahrzeuge gedrehte Ringe an den Achsen verwendet. Sie bieten den Vorteil, dass die Reibung minimal ist. Der Radius der Ringe ist klein und damit auch der je Radumdrehung zurück zu legende Weg. Bei etwas bastlerischem Geschick können die Ringe auch aus Rohrstücken und Blechscheiben gebaut werden.

Die Stromabnahme–Schleifer aus 0,5 mm–Draht wurden auf ein Stück Kupfer–kaschierter Platine mit eingeritzten Leiterbahn–Unterbrechungen aufgelötet. Ein weiterer Vorteil des Verfahrens: Es ist leise.

Bei den originalen LGB®–Radsätzen muss eine leitende Verbindung von den Radreifen zu den Achsen–Ringen geschaffen werden, beispielsweise in Form eines 0,3 mm–Drahts hinter einer der Speichen.

Wer die Märklin–Radsätze für die Nenngröße I verwendet, tut sich mit dieser Technik leichter. Da müssen nämlich wegen der einseitigen Naben–Isolierung gar keine Ringe gebaut werden. Den passenden Absatz für die Führung der Drähte bringen die Radsätze schon mit.

Das zweite Bild zeigt eine Alternative, die insgesamt gesehen jedoch nicht empfehlenswert ist. Diesmal greifen die Messingdrähte innen an den überdimensionierten Radreifen der Radsätze an.

Diese Methode hat jedoch ganz sicher einen Nachteil und kann einen weiteren haben. Zum Einen können die Räder innen nicht lackiert werden, was jedoch wünschenswert ist, weil dadurch die monströsen Radreifen kaschiert werden. Viel unangenehmer ist jedoch, dass die Messingdrähte wegen der doch rauhen Oberfläche der Räder im Betrieb dazu neigen, sich aufzuschwingen. Das kann zu einem hochfrequenten, nervigen Pfeifen oderschen beim Betrieb führen. Auch Versuche mit aufgelöteten Metall–Plättchen brachten da keine Abhilfe. Auf jeden Fall ist bei der Ausbildung der Messingdrähte einige Versuchsarbeit angesagt, bis das Ergebnis zufrieden stellt. Insgesamt lautet das Fazit: Finger weg - dies ist kein guter Rat.

Die unauffälligste Version mit guten Betriebseigenschaften folgt zuletzt. Sie ist so unauffällig, dass sie selbst bei einem auf dem Kopf stehenden Wagen kaum zu erkennen ist. Das dritte Bild dieses Abschnitts zeigt aber auch deutlicher als die anderen, worauf noch zu achten ist: auf die leichtgängige Beweglichkeit der Kabel zwischen den Drehgestellen und dem starren Aufbau des Wagens.

Auf dem Einachs–Drehgestell des Wagens sind am Rand unten kleine Stücke einer Kupfer–kaschierten Platine aufgeklebt. Darauf sind die Radschleifer aus 0,5 mm–Messing–Draht aufgelötet. Sie liegen an der Lauffläche des Radreifens oben am Fahrwerk an und haben dort kleine Metall–Plättchen.

Das hat mehrere Vorteile. Zum Einen ist der Laufkreis eines Metallrads per se der sauberste Teil eines Rades. Zum Zweiten verhindert das Plättchen ein Aufvibrieren des Drahts, das sich akustisch unangenehm bemerkbar machen würde. Zum Dritten gibt es praktisch keine vernünftige Perspektive, aus der die Stromabnahme zu entdecken wäre.

An dem starren Fahrwerks–Teil sind außerhalb des Einachs–Drehgestells zwei weitere Stückchen Platine aufgeklebt. Die flexiblen Litzen dorthin werden in einem möglichst großzügigen Bogen um den Drehpunkt des Gestells herum geführt, um Hemmungen beim Ausschwenken zu vermeiden.

Die starren Platinen–Stückchen sind untereinander verbunden und führen zum Gleichrichter am Eingang der Konstantspannungs–Quelle im Inneren des Wagens.

 

Weitere Tipps

Modellfoto eines Reisezugwagens mit abgenommenem Dach, darin einige Figuren von Reisenden.
[ ± ].  [ b ].

Der Stromverbrauch beleuchteter Wagen kann sich zu beachtlichen Größen summieren. Daher sollten Sie jeden Wagen, der über eine Stromabnahme verfügt, mit einem von außen gut erreichbaren Schalter ausstatten. Dadurch können Sie auch einmal Betrieb mit einer schwächeren Fahrstrom–Versorgung machen. Das zweite Foto des Abschnitts zeigt eine mögliche Position.

Bei dem abgebildeten Toytrain®–Wagen gelang es, alle Bestandteile der Elektronik unter dem Fahrwerk zu verteilen. Der große Ausgangs–Kondensator ist in der Imitation des Hilfsluftbehälters untergebracht. Die elektronischen Bauteile, die hier vorwiegend zwischen den inneren Rahmenlängsträgern untergebracht wurden, können Sie getrost mit lackieren - es sei denn, Sie verwenden leitfähigen Hammerschlag–Lack.

Die auf dem dritten Foto abgebildeten Zugschluss–Laternen wurden mit kurzen Kabelstummeln versehen, an deren Ende eine passende, zweipolige Stiftleiste angelötet wurde. Die Produkte von LGB haben keinen mittigen Dorn wie das Original. Dessen Platz wird für die Lampenfassung und deren Kabel benötigt.

Bei dem abgebildeten gedeckten Güterwagen wurden daher sowohl die dem Vorbild entsprechenden Schlussscheibenhalter wie auch Halter für die proprietären LGB–Laternen angebaut. Im Dunkeln fällt das kaum auf.

Wenn Sie einen Reisezugwagen bauen, sollten Sie über eine leicht zu trennende Verbindung zwischen Dach und Aufbau nachdenken. Schließlich kann es aus allerlei Gründen nötig werden, das Dach ab zu nehmen - und sei es nur, um einen Blick auf die liebevoll gestaltete Inneneinrichtung zu werfen.

Das erste Bild dieses Abschnitts links zeigt eine praktikable Lösung. An den starren Stirnwänden sind Metall–Plättchen angebracht, die für eine Stromübertragung zum Dach sorgen. An dem abnehmbaren Teil sind die passenden Gegenstücke vorhanden.

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