Schleiferumschaltung

Bei längeren Zügen/Zugverbänden entsteht - je nach Fahrtrichtung - das Problem, dass bei Verwendung nur eines Schleifers eine solche Einheit an einer schleifergeführten Kontaktstelle mal korrekt hält bzw. im anderen Fall um fast eine Zuglänge "überschießt". Somit ist also die Notwendigkeit eines zweiten (Steuer)Schleifers am anderen Zugende zwingend notwendig.

Häufig geht mit dem Erreichen der Kontaktstelle auch die Beeinflussung der Fahrspannung einher. So soll z.B. ein Zug beim Erreichen des Signals gezielt anhalten bzw. später auch wieder los fahren können. Da aber nun der zweite Schleifer weiterhin Strom liefert, fährt der Zug - ohne Anzuhalten - um seine Zuglänge weiter. Möglicherweise ist dann der vordere Schleifer bereits schon wieder im stromführenden Bereich, so dass der Zug "gnadenlos" weiter fährt.
Um diesen Sachverhalt abzuändern, muss also dafür gesorgt werden, dass die Stromabnahme immer nur von dem in Fahrtrichtung vorne liegenden Schleifer erfolgt, dann ist ein ordnungsgemäßer Halt und damit verbunder Betrieb möglich.

Die dargestellten Abbildungen sind beispielhaft. Die Relais werden von verschiedenen Anbietern (Takamisawa, Siemens, NAIS, Omron, etc) hergestellt und vertrieben.
Kontaktbelastung bis zu 2 A/60 V
2 Wechsler	4 Wechsler

Typ: RAL-Dxy-z	Typ: RA4L-D2xy-z
Abm. (L x B x H) 20 x 10 x 10 mm.	Abm. (L x B x H) 35,4 x 10 x 10 mm

Kontaktbelastung bis zu 1 A/30V
2 Wechsler	4 Wechsler

Typ: TQ2-L2-xx	Typ: TQ4-L2-xx
Abm. (L x B x H) 14 x 9 x 5 mm	Abm. (L x B x H) 26,7 x 9 x 5 mm

Bei diesen Decodern ist es - auf Grund des fehlenden Allstrom-Motors - nicht mehr möglich, durch den Fahrtrichtungsimpuls direkt das Relais anzusteuern. Hier haben sich aber die Entwickler des in den Decodern verwendeten Chips 701.22x eine besonders clevere Lösung ausgedacht.

Der Chip besitzt 2 Pins, deren Potential bei jedem Fahrtrichtungswechsel für ca. 50 Millisekunden auf (U-) gehen. Die Spulen eines bistabilen Relais können somit direkt darüber angesteuert werden. Nachdem das Relais geschaltet hat, ist es wieder stromlos. Durch die Bistabilität bleibt aber die Lage erhalten.		Hier ist die Anschaltung der Schleifer an die Relaiskontakte dargestellt. Der 2te Umschaltkontakt ist unbenutzt.
Die Dioden (D6/D7 [1N4148]) sind wichtig und unverzichtbar. Sie stellen die sogen. Freilaufdioden dar und schützen die IC-Pins vor zu hohen Induktionsspannungen der Relaisspule, die speziell beim Schalten auftreten.
Wer diese Schleiferumschaltung nachbauen will, kann mit meiner LP-01a/-b die notwendigen Teile bekommen.

Bei den neuen mfx-Decodern fehlt die direkte Ansteuer-Möglichkeit des Relais wie zu vor beim 6090x-Decoder beschrieben. Mit dem erscheinen des 37606 (VT 602)-Triebzug wurde aber auch die Möglichkeit einer Schleiferumschaltung vorgestellt. Diese basiert auf der (Fremd)Nutzung einer der ohnehin schon wenigen AUX-Funktionen. Von diesen Funktionen gibt es insgesamt 4 Stk im mfx-.Decoder-Design. Über das decoderinterne "Funktionmapping" können den AUX-Funktionen verschiedene Zustände und Wirkungen zugeordnet werden. Beim VT 602 hat man der AUX4 die Wirkung "wechselt fahrtrichtungsabhängig" zugeordnet. Damit wechselt das Potential an diesem Ausgang je nach Fahrtrichtung zwischen 0V bzw. +5V.
	Mittels des Dual-Komparators LM 393 wird eine Detektor-Schaltung aufgebaut, die so eingestellt ist, dass der Schaltvorgang des Relais auf dem Weg von 0 nach +5V oder umgekehrt, bei jeweils ca. 0,4 * Ub (=2V) bzw. 0,6 *Ub (=3V) ausgeführt wird. D.h. beim Umschalten der Fahrtrichtung, wechselt die Spannung am AUX4 Ausgang von z.B. 0V auf +5 V. Das geht natürlich nicht beliebig schnell, so dass im Prinzip bei einer zeitlichen Betrachtung innerhalb des Umschalten alle Spannungswerte dazwischen auch durchlaufen werden, wenn auch in sehr kurzer Zeit. Unterhalb der Schaltschwelle +2 V ist somit die RESET-Spule angezogen, während beim Überscheiten der Schaltschwelle + 3V die SET-Relaisspule anzieht.
	Die Schaltung funktioniert gut, hat aber längst nicht die Eleganz der vorstehenden Lösung, da hierbei eine der Relaisspulen während des ganzen Betriebes immer unter Spannung steht und wertvollen Digitalstrom verbraucht. Der Vorwiderstand von 47 Ohm reduziert die Spannung am Relais auf den Wert von ca. 12 V, da die Betriebsspannung der Relais, direkt aus der Gleisspannung (nach Gleichrichtung ca. 20 V =) entnommen wird, muss in etwas eine Spannungsdifferenz von 8 V am Widerstand abfallen.
	Die Dioden (D6/D7 [1N4148]) sind wichtig und unverzichtbar. Sie stellen die sogen. Freilaufdioden dar und schützen die FET-Transistoren Q3/Q4vor zu hohen Induktionsspannungen der Relaisspule, die speziell beim Schalten auftreten.
Wer diese Schleiferumschaltung nachbauen will, kann mit meiner LP-01c die notwendigen Teile bekommen.