THEMA: Wagenstromabnehmer Rollwiderstand vs Kondensatorgröße

Hallo Heinz,

du hast noch ein System vergessen welches Arnold früher hatte: Spiralfedern die zwischen einer Kupferplatte am Wagenbogen und den Achsen auf selbige drücken.

Geringster Rollwiderstand: Kato - geteilte Achsen die in den Achslagern den Strom weiterleiten. Und das auch bei einer guten bis sehr guten Stromleitung wenn die Spitzen sauber sind
Hat Roco auch bei den VT11.5  angewandt.

Dann kommt das System Arnold mit eine4 sehr geringen Rollwiderstand, Stromabnahme sollte man aber ein wenig modifizieren um ein größer Auflage von Feder zur Achse hat ohne den Rollwiderstabnd zu erhöhen.

Dann wird es gemischt Achsschaleifer haben einen geringeren Rollwiderstand, bei Radinnenschleifern ist die Stromabnahme besser da mehr Abnahmepunkte. Rollwiderstand bei meinen Fleischmann Modell ist relativ ok.
Bei den Achsschleifern komm es auch immer auf den Anpressdruck an.  Fleischmann ist da besser als Minitrix, Roco grottenschlecht. Da muß man den durch ein wenig biegen den verringern.
Ein wenig CU Paste auf die Schleifer-Rad- (Achs) -Verbindung reduziert die Reibung und verbessert den Kontakt.

Gruß Detlef

hallo Detlef

vielen Dank -das Arnold System kannte ich wirklich gar nicht - drückt da die Spiralfeder direkt auf die Achse ?? noch nie gesehen ! - Dass ein gut funktionierendes Achslager / Achsspitzensystem die geringste Rollwiderstandserhöhung hat, ist physikalisch irgendwie logisch - trotzdem gelang mit das bei der Nachrüstung mit Peho Achslagern nicht wirklich - macht da Kato etwas grundsätzlich anderes ? oder liegt es an den Toleranzen ? Denn die Peho Achslager sind ja nur soweit einsetzbar , soweit die Achsaufnahme im Wagen aufbohrbar ist - und dann ist da noch das Problem der Fluchtung zwischen Lager und Achssspitze ??

trotzdem Danke für den Hinweis

Heinz

Frohes Neues

Mal nebenbei bemerkt. Ich fand die Stromabnahme bei Arnold früher ganz gut.
Auch die Kullissenmechanik fand ich gut. Sie war nicht so anfällig wie heute mit dem extrem dünnen
Federdraht.
Aber heute habe ich mit Arnold Persow. nichts mehr zu schaffen,Allein weil sich diese nicht ohne große
Bastellarbeiten  in Bezug auf die Stromabnahme beleuchten lassen.
Aber das ist ein anderes Thema.

Alles gute und vor allem Gesundheit für 2021
Frank

Hallo Heinz,

gemessen habe ich nicht, aber den Zusammenhang zwischen Stromversorgungsqualit und Rollwiderstand gilt meiner Erfahrung nach nicht grundsätzlich.

Meine Rangfolge:

1. Leitende Achslager à la Kato oder Roco VT 11.5: bei achträdriger Stromabnahme ist eine quasi unterbrechungsfreie Stromversorgung gewährleistet. Die Beleuchtung flackert nicht, eine Pufferung ist nicht notwendig.

An die Grenzen des Systems kommt es wenn nur ein Drehgestellt den Strom abnimmt, wie das beim TGV der Fall ist, dann ist hier und da ein Flackern zu sehen. Puffern ist hier eine Frage der persönlichen Toleranz.

Rollwiderstandstandserhöhung durch die Beleuchtung = 0. Oder sogar negativ, denn die metallgelagerten Wagen laufen besser als so mancher klassische Wagen.

Nachgerüstet mit Peho-Buchsen habe ich bisher nicht (Buchsen liegen auf Vorrat herum...=. Hier kommen Themen wie die Formpassung der Lagerung (das dürfte der Unterschied sein) und die Einklemmproblematik dazu.

2. Wickelmethode. Auf die Schwöre ich beim Nachrüsten. Vergleichbar mit den Aderendhülsen, aber man muss kein Rad abziehen/aufpressen. Mit einer nicht zu straff und nicht zu locker gewickelten Kupferlitze erreicht man ein sehr gutes Ergebnis mit nur sehr geringem Rollwiderstand. Aber: man nimmt nur einseitig ab, d.h. zwei Räder je Pol und damit geht es nicht ganz flackerfrei. Nachrüsten sollte man.

3. Radschleifer. Habe ich hier und da der Einfachkeit und Schnelligkeit bei vorgerüsteten Fahrzeugen verwendet. Ohne Pufferung kein zufriedenstellendes Ergebnis und der Rollwiderstand erhöht sich signifikant. Der Zusammenhang: mehr Anpressdruck bessere Stromaufnahme trifft voll zu.

Arnold-Wagen mit Feder habe ich nicht.

Viele Grüße,

Simon

Hallo Heinz,
ich bastele seit mehr als 40 Jahren mit Beleuchtung (meist Schlusssignal) herum. Meine Erfahrung ist: Selbst mit 8 Metallachslagern (z.B. Kato) flackert es manchmal. Das Problem dabei ist der Kontakt Rad/Schiene; durch den geringen Andruck bei typischen Wagen werden Staub oder dünnste Oxidschichten nicht weggedrückt. Da ich auch auf Klub- und Schauanlagen fahre, kann man da nicht für chemisch reine Schienen garantieren.

Sehr gute Erfahrung habe ich mit Kondensatoren gemacht. Wichtig ist, dass die Zeitkonstante für Laden viel kürzer (1/10 Sekunde) als für entladen ist, also z.B. mit 100 Ohm laden und über die LEDs mit einigen kOhm entladen. Die Zeitkonstante T=RC sollte mindestens einige zehntel Sekunden betragen, also Kondensatoren größer als 100 µF. Ich nehme Elcos für 24V. Wenn das Licht immer noch ganz langsam schwankt, stört das kaum. Mit so einer Schaltung kann man sogar die uralten Roco-Zweiachser mit ‚Metall-Lenkachsen‘ störungsfrei beleuchten.

Supercaps gehen prinzipiell auch, aber wegen ihrer Höchstspannung von 5,5V und ihrem hohen Innenwiderstand schwanken weiße LEDs (ca. 3V) bereits.

Bei einseitiger Stromabnahme finde ich (rein elektrisch) das uralt-Roco-Konzept und die Arnold-Spiralfedern gut. Aderendhülsen sind etwas aufwändiger.

Viele Grüße
Nimmersatt

PS. Habe noch ein Schaltbild angehängt, wie ich es digital verwende. Ein Brückengleichrichter bringt erfahrungsgemäß fast nichts und macht die Schaltung aufwändiger


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Hallo Frank,

schau mal hier:
http://www.ewetel.net/~elmar.werner/UmbauBeleuchtung.pdf

Grüße - Werner P

PS: Allen Forumsteilnehmern ein frohes neues Jahr!

liebe Kollegen

erst mal vielen Dank für die Beiträge und zahlreichen wertvollen Hinweise-  daß die in Serie gefertigten Kato Lager die beste Lösung darstellen leuchtet mir ein - jetzt ist nur halt Kato vom Angebot her gar nicht mein Fall - weder Epoche noch geographische Gegend. Ein ähnliches Ergebnis mit Peho Nachrüstung zu erzielen scheint mir feinmechanisch rel aufwändig. Ich werd mich doch nochmals intensiver mit den Wickelschleifern beschäftigen - auch ich hab den Eindruck, dass man da (auch bei Zweiachswagen um die es mir hauptsächlich geht ) doch mit etwas Geschick beim Wickeln und einem Kondensator ganz vernünftige Ergebnisse erzielen kann

beste Grüße

Heinz

Hallo Heinz!

Es kann sein, daß nach dem Einbau der Peho-Buchsen einfach weniger Platz für die Achsen ist. Vielleicht solltest Du es dann einmal mit kürzeren Achsen versuchen. Bei Thomschke findest Du Achsen in unterschiedlichen Längen.

Herzliche Grüße
Elmar

hallo Elmar

ja bei meinem Einbauversuch war das in der Tat so - wobei ich zwischen Fluchtungs- bzw Winkelfehler der Buchsen und zu engem Achsabstand nicht genau unterscheiden konnte - jedenfalls liefen sie rel schwer - aber der Tipp mit Tomschke ist gut -- vielen Dank

Heinz

Hallo Heinz,
zur Ladeschaltung möchte ich noch was zu bedenken geben: Ich dimensioniere den Ladewiderstand mittlerweile grundsätzlich so groß, dass er bei einem Defekt hinter der Ladeschaltung (Kurzschluss aus welchen Gründen auch immer) nicht zu heiß wird. Entweder soll im Fehlerfall ein richtiger Kurzschluss entstehen, so dass die Zentrale abschaltet, oder der erhöhte Strom soll keinen Schaden verursachen.

Viele Grüße,
Torsten

Mal ne Frage zu den Peho-Buchsen bzw. passenden Achsen: Sinn der Sache ist ja die beidseitige Stromabnahme. Also braucht man geteilte Achsen. Aber die wenigsten Achsen sind ja ab Werk geteilt und bei Thomschke gibt es ja auch keine fertigen. Thomschke-Achsen bekommt man wahrscheinlich auch beidseitig leitend. Aber wenn man dann selber teilt, dann ist das Problem wie man einen sauberen Rundlauf hinbekommt. Also: woher nehmen?

Gruß
Andi

Hallo,

aber bitte dran denken, die Sache mit dem Pufferkondensator funktioniert nur mit LED Beleuchtung. Bei herkömmlichen Glühbirnenbeleuchtungen eigentlich nicht, außer man baut komplett um, d-h Gleichrichter vor die Glühlampe, aber dann kann man auch direkt auch LED umrüsten.

@ Heinz,

da problem bei den PeHo Buchsen ist wohl die auch entsprechend passend einzubauen.

Kato und auch der VT 11.5 (Roco) gehen da eine anderen Weg. da sind Kontaktbleche in T-Form verbaut. Im Querstück sind an den enden Vertiefungen für die Achsspitzen, der Mittelteil geht in das Fahrzeug und drückt da gegen ein Federblech.
Die Technik setzt auch geteilte  Achsen voraus. Sieht wie folgt aus: 2 Radscheiben mit Achsstummel (3-3,5mm) sitzen in einem Kunststoffröhrchen (7,5mm lang) außen sind Spitzen für die Spitzenlagerung. Mit passendem Kunststoffrohr sollte man so was auch selber machen können.

Gruß Detlef

@ #11 Andi

hallo Andi, nachdem Peho ja sowohl  Lager mit als auch ohne angelötetem Draht anbietet, habe ich das Prinzip immer so verstanden, dass zwar beidseitig metallisch gelagert, aber nur einseitig Strom abgenommen wird - und das dann vorne und hinten unterschiedlich - so wie bei den Blattfedern auch - aber vielleicht war das auch nur meine Interpretation ?

beste Grüße

heinz

Ich denke, die die Buchsen ohne Draht sind zur Reparatur defekter Lagerstellen gedacht, wenn man keine  Stromabnahme benötigt.
Selbst wenn die die Achse nur einseitig Strom abnimmt, ist es in dem Falle denke ich besser beide Buchsen mit Stromabnahme zu versehen. Halt dann linke und rechte Buchse zusammengelegt für eine Radseite. Normalerweise haben die Achsen ja leicht Spiel in den Lagern. Wenn dann eine Seite nur über zwei Buchsen versorgt wird, stelle ich mir das recht unsicher vor.

Gruß
Andi

@Nimmersatt,

digital reicht eine Einweggleichrichtung, nur wer auch mal Analog unterwegs ist, benötigt mindestens eine Zweiweggleichrichtung. Dann kann man auch direkt einen SMD Brückengleichrichter nehmen.

Grüße Michael Peters

@#14 Andi

das ganze wird natürlich schlimmer, wenn man so wie ich hauptsächlich zweiachsige Wagen fährt, dann hat man nur eine Stromabnahme Stelle pro Wagen, weshalb ich auch den Punkt Kondensator thematisiert habe, denn ohne Kondensator kommt man da mit Sicherheit nicht aus - aber ggf hat schon jemand Erfahrung mit zweiachswagen und Peho Buchsen zur Stromabnahme ?

beste Grüße

heinz

nochmals die Frage zu den Kondensatoren - ich bin leider kein Elektroniker - insofern tu ich mich mit der Interpretation mancher Beiträge hier schwer - besonders #10 Thorsten mit der Ladeschaltung

Ich denke Brückengleichrichter sind ohnehin in den meisten handelsüblichen Beleuchtungen bereits verbaut - Kondensatoren nicht immer - deshalb die zwei einfache Fragen
was ist ( mit Ausnahme der Polarität ) ein FÜR EINEN digitalen  MODELLBAHNER  wichtiger Unterschied zwischen einem Goldcap und einen Standard Kondensator gleicher Kapazität ? ( ich weiß das kann ich alles in Wikipedia nachlesen, aber da versteh ich meist nur Bahnhof )
und welche Kapazität ist für LED Beleuchtungen (dass das für Glühbirnen nicht funktioniert hab ich verstanden) sinnvoll ?

vielen Dank nochmals für die Nachhilfe

Heinz

Hallo Heinz,

GoldCaps vertragen nur eine Betriebsspannung bis 5V, normale Elkos bis ??
Die für die LED-Beleuchtung ausreichende Kapazität beträgt ca. 300µF, Spunnungsfestigkeit ~25V

Grüße Michael Peters

Moin Heinz,



den einen Unterschied hat Michael genannt, der andere ist die Kapazität: um in etwa auf den gleichen Wert zu kommen, den ein Goldcap hat, muß du viele normale Kondensatoren benutzen, so daß du ein Platzproblem bekommst. Gartenbahner können die noch unterbringen, Spur 0 Bahner wohl auch, aber in N?

Gruß
Kai

uphs Jungs
again what learned

vielen herzlichen Dank -das war kurz und knapp genau das was ich wissen wollte

beste Grüße und nochmals Danke

heinz  

Hallo Heinz,
es gibt nicht *den* Standardkondensator, auch da gibt's wieder viel Auswahl (Aluminium-Elkos, Tantal-Kondensator, Polymer-Aluminium-Elkos (fester Elektrolyt), Polymer-Tantale, Keramische Kondensatoren (MLCCs), auch dort wieder verschiedene Untergruppen und dann eben die Doppelschichtkondensatoren ("Gold Cap"),...), nach denen Du gefragt hast. Es gibt auch noch Mischtechnologien, die zwischen Akku und Kondensator angesiedelt sind.

Das sind alles unterschiedliche Technologien. Was für Dich entscheidend ist: Wie schon angesprochen wurde sind Doppelschichtkondensatoren nur für kleinere Spannungen erhältlich, nämlich m. W. bis 20V (AVX).

Die kleinen Bauformen (Knopfzellen) sind meist nur für 2,5V der 3,3V zu haben und haben sehr hohe Innenwiderstände. Die Dinger sind hauptsächlich zum Puffern von Echtzeituhren oder Einstellungen in Geräten gedacht, wo die benötigten Ströme in der Größenordnung der Leckströme der Kondensatoren sind.

Gerade im Bereich der Zellspannung von 2,5..3V hat sich viel getan, Anwendungsgebiet hauptsächlich im Automobilbereich: https://www.maxwell.com/images/documents/3V_3400F_datasheet.pdf - Du siehst da geht was (mehrere 100A Dauerstrom, Kurzschlussströme bis an die 3000A. Da diese Dinger extrem niederohmig sind und mit fallender Temperatur immer besser werden (anders als Blei-Batterien), ist eine der Anwendungen die Unterstützung der Haupt-Batterie.

Die 5V Typen sind etwas älter und heute eher seltener, die sind schon deutlich niederohmiger als die kleinen Knopfzellen und sind auch in höheren Kapazitäten bis einige F zu haben. Die Bauform (Zylinder) ist für uns meist eher unpraktisch.

Es gibt tatsächlich auch ein paar Typen bis 20V (von AVX), die intern dann aus mehreren Zellen in Reihe aufgebaut sind. Ob die dann extern ausbalanciert werden müssen muss man im jeweiligen Datenblatt nachschlagen. Die Bauform selbst (flacher Quader) ist an sich schon praktisch, für uns aber leider zu groß. Ich beobachte die Entwicklung da ein wenig in der Hoffnung, dass es vielleicht auch mal eine Familie mit kleineren mechanischen Abmessungen geben wird.

Was Du noch bedenken solltest: Die gespeicherte Energie im idealen Kondensator geht quadratisch mit der Spannung...

Viele Grüße,
Torsten