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THEMA: Bremslok

THEMA: Bremslok
Startbeitrag
medusa - 09.01.15 17:01
Hallo N-Bastler,

ich hatte so die Idee, mir zu meinem entstehenden Meßzug auch eine Bremslok zu machen. Natürlich am liebsten mit einer Art Wirbelstrombremse, wenn das machbar ist, obwohl eine hohle Lokhülle ja auch schon aufgrund ihrer vielen mitlaufenden Achsen ganz nett bremst.

Wenn man einen der bekannten Neodym- oder Supermagnete (ist eigentlich NdFeB) nimmt und über eine Alu-oder Kupferplatte zieht, dann merkt man bei höheren Geschwindigkeiten recht deutlich einen leichten Widerstand, der bei langsamerem Ziehen nicht da ist. Das sind natürlich Wirbelströme in der Metallplatte, die den Magneten bremsen wollen, genau wie beim Vorbild. Leider sind wir aber mit einem Permanentmagneten in der Feldstärke festgelegt und können das nicht linear nachregeln.

Aber immerhin. Grundidee ist also, ein paar passende Neodymmagnete in ein leeres Lokgehäuse dicht über die Schienen zu klipsen und auszuprobieren, wie stark das bei voller Fahrt bremst.

Ich habe dafür in der Elektrobucht zuerst eine defekte Minitrix 110 geschossen, die allerdings nach ein paar Reparaturen wieder so gut lief, daß sie mir zu schade als Bremslok war. Für die Reparatur hatte ich mir ein Teilekonvolut ersteigert, das auch ein Plastikgehäuse einer 103 beinhaltete. Na schön, dachte ich, mache ich mir ein "Kleidchen zum Wechseln" für meine alte E 03 daraus. Als das Paket ankam, war aber in dem vermeinlich leeren Plastik noch der Rahmen der 103 drin.

Fehlten also nur noch Drehgestelle... die habe ich dann, etwas weniger günstig, von einer 151 auch in der Bucht aufgetrieben. Zwar passen die Blenden und Schürzen nicht so recht zu einer 103, aber ich bin ja erstens so gar keine Nietenzählerin, und zum anderen wird man den Bremsmagneten hinterher sowieso sehen.

Das angehängte Bild zeigt den ersten Versuchsaufbau auf meinem Basteltisch. Der erste Schleppversuch endete aber schon nach wenigen Zentimetern mit einem "klonk", weil nämlich einige meiner gebrauchten Schienen magnetisch sind. :(

Immerhin bremst ein leer laufender Lokrahmen mit Getrieben (aber ohne die Schnecken) auch schon ganz ordentlich. Meine Minitrix E 03 001 aus den 70ern (das ist die mit Metallgehäuse und zwei Motoren) läuft bei 12V / 300mA eine Geschwindigkeit von 0.75m/s, die mit angehängtem Leerrahmen auf 0.5m/s sinkt.

Ich werde noch ein paar unmagnetische Schienen auftreiben und dann berichten, ob die Neodymmagnete meßbar zusätzlich bremsen bei solchen Geschwindigkeiten.

Gruß,

~Diane.



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Hallo,
ideal wären da wohl Pickelgleise, oder Gleise mit Nägeln in der Schwelle, mittig.
Eine mit Blei vollgepackte Lok würde auf der ebenen und Bergauf kräftig bremsen, aber bergab?
Grüße
H-W
Hallo,

mal eine Frage zum Verständnis.  Mir ist nicht so klar, wozu man eine Bremslok braucht.  
Ich bin doch schon froh, dass ich nach diversen Loktauschaktionen und trickreichen Umbauten meine 50 002 mit ausreichender Zugkraft auf's Gleis bekomme und sie dort nicht stehenbleibt.  Was soll ich denn da noch bremsen?

Gruß aus Nordertown
Hi Exitus,

der normale N-Bahner braucht wahrscheinlich keine. Aber ich hab schon in meiner Vorstellung beschrieben, daß ich nicht so viel Spaß dran habe, leere Wagen im Kreis rumzufahren. Hingegen versuche ich gerne, die Funktion des großen Vobildes einigermaßen nachzubilden. Deswegen bastele ich mir einen Meßzug, der die Geschwindigkeit messen können soll, und das hätte ich natürlich ganz gerne auch noch mit einer optionalen zusätzlichen Last. Bei der großen Bahn nehmen sie dafür Bremsloks.
Damit teste ich dann, ob meine Ollerchen noch was vom Teller ziehen können nach der HU.

Aus dem gleichen Grund fahre ich nur E-loks... eine Moba fährt nun mal mit Strom. Nicht persönlich nehmen, - es gibt tolle Diesel- und Dampfmodelle, das fühlt sich für mich nur komisch an. Es gibt Dampfloks, bei denen auch ich schwach werden könnte wenn es die in N gäbe, so die südafrikanische GMA/M Garratt, oder die S2 Turbinenlok der Pennsylvania RR, - aber die müßte ich mir dann wohl ins BW oder auf ein Museumsgleis stellen. ;)

@H-W:
Ja, vielleicht, da kriegt man ohne Motor ja eine Menge Blei rein. Auf einer Rampe kriegst Du natürlich immer eine Hangabtriebskraft in Abhängigkeit von der Masse. Und natürlich ist eine größere Masse träger, also schwerer zu beschleunigen oder abzubremsen. Eine kleine Wirbelstrombremse wär nur schöner.

Gruß, ~Diane.
Hallo,

Diane, zunächst mal erfreulich, dass Du Dich hier mit Bastelideen eingefunden hast, da könnte es für meinen Geschmack mehr geben hier im Forum.

Zu Deinem Bremslok-Projekt: Interessanter Ansatz, eine Lok mit so einer Art Wirbelstrombremse auszustatten.

Allerdings hat das mit dem Vorbild nun auch nicht so sehr viel zu tun, zumindest hier in Deutschland nicht, da gibt's Wirbelstrombremsen nur am ICE, und noch nicht mal an allen.

Die Bremsloks hier haben / hatten neben der bekannten mechanischen Druckluftbremse entweder Gegendruckbremsen, hydrodynamische Bremsen oder eben elektrisch generatorische. Die ersten beiden scheiden für Dich ja sowieso aus (Dampflok + Diesellok), bliebe nur die dritte. Die fällt in N aufgrund des Schneckenantriebes ja leider ohne großen Mechanikumbau ebenfalls aus (oder gibt's in N auch Modelle mit Stirnradgetriebe a la Märklin?).

Am ehesten wäre daher im Modell die mechanische Bremse, wenn wohl auch nicht mit Druckluft, nachzubilden. Das erledigen die gängigen Lokomotiv-Konstruktionen eigentlich an sich schon ganz gut, obwohl man da sicherlich durch weitere schleifende Einrichtungen an den Rädern die Bremskraft erhöhen könnte.

Viele Grüße,

Udo.
Hi Udo,

ui, da hast Du mich kalt erwischt. Ich dachte, Magnetbremsen wären in den neueren E-loks bei allen drin, nachlässig, nachlässig.
Ich hatte kurz auch mal angedacht, ein Federblech auf den Zahnrädern schleifen zu lassen, die sonst in die Schnecken greifen, aber das ist bei Mtx leider aus Plastik. Ich würde ungern intaktes Material vorsätzlich vermurksen, vielleicht braucht man's später noch mal. Aus dem gleichen Grund will ich die Kontaktfeder an den Rädern nicht "strammer" hinbiegen, das ginge ja auch.

Ein kleiner Generator als Widerstandsbremse wäre ein Traum, aber ich fürchte, der wird einer bleiben. Es sei denn, man betrachtet eine angetriebene Kupferscheibe zwischen zwei Neodymmagneten als Generator, das könnte gehen. Sind aber letzten Endes auch nur Wirbelströme in der Scheibe.

Gruß, ~Diane.
Hallo Diane,

danke erstmal für die "Aufklärung". Wie so oft im Leben, wird sie von weiblicher Seite gern angenommen
Aber mal einen anderen Vorschlag:
Warum nimmst Du nicht schwergewichtiges Rollmaterial á la Torpedopfannenwagen. Die haben zum Einen ein recht hohes Eigengewicht und zum Anderen, was oft genug bemeckert wird, ein saumäßiges (Tschuldigung) Rollverhalten. Damit kannst Du Deine "Ollerchen" genug quälen und ihnen hinterher - je Torpedo - ein Sternchen in die Bewertung schreiben.
* = knapp vor der Ausmusterung, nützt noch ein Haftreifenwechsel ?
** = Minimalanforderung
*** = jetzt kommt Leben auf's Gleis
**** =  strammer Hans, der kann's
***** = Kraftprotz
****** = Doppeltraktion nicht erforderlich -> Bahn  frei

Gruß aus Nordertown
Hallo Diane,

interessantes Projekt, was Du da beschreibst. Beim Lesen ist bei mir im Kopf ein Konzept entstanden, von dem ich nicht genau sagen kann, ob es funktioniert oder nicht. Aber vielleicht interessiert es Dich trotzdem. Draufgekommen bin ich durch die Anmerkung in #4 von Udo: " oder eben elektrisch generatorische."

Ja, warum eigentlich nicht. Das generatorische hätte den Vorteil, daß Du das Bremsmoment durch einen Widerstand, der die beiden Motoranschlüsse verbindet, variabel halten kannst, ggf. durch ein Poti oder ein Widerstandsnetzwerk. Kurzgeschlossene Motoren bzw. als Generator betriebene Motoren entwickeln einen anständigen mechanischen Widerstand an der getriebenen Welle. Du nimmst einfach einen normalen Moba-Motor, der grad rumliegt und der in die Lok passt und treibst ihn vom Drehgestell her an.

Jetzt ist noch die Frage, wie die Achsenrichtung rechtwinklig von den Drehgestellrädern auf die "Generatorwelle" bewerkstelligt werden kann. Da fallen mir die alten Transmissionsriemen in den Maschinenhallen des 19. Jhd. ein, dort wurden Wellenkreuzungen einfach durch eine Verdrehung im Riemen (eine "Acht") gelöst. Das wirkt sogar leidlich selbstzentrierend, sodaß der Riemen nicht zu sehr seitlich abhaut. Mit einem stärkeren Gummiring mag das bereits einfach zu testen sein.

So, das waren meine geistigen Ergüsse zu dem Thema - vielleicht hast Du Lust, das auszuprobieren, würde mich interessieren, obs funktioniert.

Liebe Grüße,
Thomas.
An #5 Magnetbremsen sind "Elektromagnet" die bei einer Notbremsung auf die Schienen fallen und dort Extra bremskraf erzeugen.
http://de.wikipedia.org/wiki/Magnetschienenbremse
Wäre das nichts für dich Diane, ein Neodym-magnet mittels Servo, etc auf Gleis drücken?

Gaston
Hallo Gaston, #8

Die Magnetschienenbremse hat aber folgende Eigenschaft:
Die Bremskraft bei höherer Geschwindigkeit ist erstmal fast Null.
Je langsamer das Fahrzeug wird, umso stärker ist die Wirkung. Irgendwann kurz vorm Stillstand gibt es einen regelrechten Schlag im Fahrzeug. (Gefahr- und Notbremse)
Ich hab das bei Testfarten im realen Fahrzeugbau sehr gut beobachtet.

Gruß
Martin
Hallo,

so ganz verstehe ich den Thread nicht. Diane: Wenn ich Dich richtig verstanden habe, geht es Dir doch darum, ein Modell der Funktion zu haben und legst dafür weniger Wert auf Modelltreue. Ein etwas anderer Zugang zur Modellbahn, aber warum nicht. Das passt jetzt meines Erachtens nicht mit dem Wirbelstromversuch an den Schienen zusammen. Nun sehe ich aber einen Widerspruch zwischen Deinem Threadtitel ("Bremslok") und dem Inhalt (Wirbelstrombremse).

Eine elektrische Bremslok betreibt den Motor als Generator und verheizt die gewonnene elektrische Energie in Widerständen oder transformiert sie und speist sie in den Fahrdraht zurück. Modellbahnloks sind im Schiebebetrieb viel zu schwergängig. Hier müsste also zunächst die Übersetzung derart geändert werden, dass die Lok von einer anderen geschoben werden kann, wobei der Motor als Generator wirkt. Im nächsten Schritt wäre dann zu überlegen, wie die Energie verheizt oder genutzt werden kann. Sicher eine machbare konstruktive Aufgabe - und eine echte Bremslok. Die kröndende Kür wäre eine Umschaltung, um die Lok sowohl selbstfahrend, als auch als Bremslok einsetzen zu können.

Kommen wir zur Wirbelstrombremse, mit der Du die Versuche durchführst. In der Tat sollte es egal sein, ob die Schienen nun ferromagnetisch sind oder nicht. Die Wahl eines para- oder diamagnetischen Schienenmaterials hat wohl nur praktische Gründe, z.B. damit der Magnet nicht abreißt. Im Modell ist die Platte allerdings viel kleiner als im Laborversuch, es ist die Oberfläche der Schienen. M.E. sind die gängigen ND-Magneten viel zu groß, d.h. der Großteil des Feldes ist außerhalb der Schiene. Du brauchst also entweder einen Konzentrator (Polschuh), sehr schmalen Magneten, eine längere Reihe kleiner Magneten oder eine andere Lösung. Das Design halte ich für eine anspruchsvolle Aufgabe. Wenn die grundsätzlich gelöst ist, könntest Du Dich mit der Regelung befassen.

Die von Gaston ins Spiel gebrachte Magnetschienenbremse ist eine Verschleißbremse, die ihre Bremsenergie elektrisch zugefügt bekommt. Die benötigt zwingend ferromagnetisches Gleismaterial. Also ganz anderes Prinzip.

Wie auch immer, ein spannender Thread.

Viele Grüße
Zwengelmann
Hallo,
mal als Einwurf:
Ein Ludmilla-Dummy von Brawa rollt recht schwer, hat mich damals angek...t, wo ich welche hatte. Der Torpedopfannenwagenansatz ist auch nicht schlecht.

Sonst interessanter Ansatz.
Grüße
Horst
Erstmal danke an alle für die Resonanz.

Eine Widerstandsbremse mit Generator wäre schön, würde auch dem Vorbild 103 entsprechen. Eine der ersten Ideen in der Richtung war tatsächlich, das Zahnrad durch eins aus Messing zu ersetzen und dann recht und links davon einen Magneten zu platzieren. Das sich im Feld drehende Zahnrad wäre dann so ein Mittelding zwischen echtem Generatorläufer  plus Widerstand und Wirbelstrombremse.
Als Vereinfachung davon ist mir dann die "lineare" Version durch den Kopf gegangen, die oben zu sehen ist und die man ja nun wirklich zum Ausprobieren mal eben zusammenklipsen kann. Da wird es die Wirbelströme dann nur in den Schienen geben, eine Wirbelstrombremse eben.
Gastons Vorschlag mit dem absenkbaren Magneten ergibt sich auf ferromagnetischen Schienen von selbst, Nd-Magneten kleben sofort an den Schienen, was eine Instantanbremsung ergibt. ;)

Daß der Wirkungsgrad der Wirbelstrombremse bei den winzigen Schienen gering ist, ist mir auch klar. Die Frage für mich ist, ob der Effekt überhaupt gegen den Rollwiderstand der 8 Lagerbuchsen meßbar wird (sorry, ich bin nun mal Wissenschaftlerin). Damit wäre ich dann schon zufrieden, die Bremslok hätte sich ihren Namen verdient.
Polschuhe sind glaub ich nicht notwendig, weil die Nd-Magneten an sich schon eine so brutal hohe Flußdichte haben. Nimm halt einen größeren Magneten und laß 90% des Feldes in der Gegend herumfleuchen. Wichtiger ist es, möglichst dicht an die Schienen zu kommen.

@Torpedowagen:
jaaa, den hab ich auch gesehen und auch die Klagen über seine Schwergängigkeit gelesen. Könnte mich reizen, ist einfach ein schönes Modell, aber schau mal in der Bucht, was die kosten.
Außerdem stelle ich mir gerade bildlich vor, wie ein ICE-Triebkopf mit einem zu Meßzwecken angekoppelten Torpedowagen zu Nietenzähler's Alptraum wird... :D

Gruß, ~Diane.
Ich würde bei einer Lok erstmal alles was Rollwiderstand macht entferen. Dann einen Schienenreinigungsklotz, so wie er unter dem Roco/Fleischmann Schienenreinigungswagen ist mit einem Servo variabel an die Schienen drücken. Da kein Motor mehr drin ist gibts ja Platz genug und Decoder für die Servosteuerung gibts auch.

Gruß,
Harald.
@Diane,

wow, das hat gesessen.  Jo - ICE und Torpedo. Geile Kombi, oder?
Nietenzähler's Alptraum = den Terminus merk' ich mir

Gruß aus Nordertown
Hallo
Nun ich denke das Effekt der Wirbelstrombremse gegenüber dem Rollwiderstand von einem Dummy eher zu vernachlässigen ist. Zumindest in unserer Spurweite.
Ich wollte mal ne Fleischmann V100 als Dummy umbauen und hab es nicht geschafft das die von einer Ludmilla oder 103 geschoben oder gezogen wird. der Rollwiderstand der Achsen war einfach zu hoch.
Da bei der Wirbelstrombremse ja aber der Bremseffekt bei höheren Drehzahlen stärker wird und mit abnehmender Geschwindigkeit sinkt habe ich die Vermutung das die kleinen Loks nicht einmal auf die erforderliche Geschwindigkeit kommen das man einen Effekt der Wirbelstrombremse bemerkt eher ist es der Rollwiderstand der hier stark bremst und der sich leider nicht so leicht auf null ( oder zumindest gegen null) reduzieren lässt.
schönen Gruß aus der Vulkaneifel
Mathias
Hallo Harald,

Schienenreinigungsklotz ist eine coole Idee. Dann ist mein Testkreis auch immer schön sauber. :)

@Mathias
ich befürchte auch, daß der Effekt des Wirbelstromes sehr klein sein wird. Einen Magneten über eine Metallplatte ziehen gibt einen fühlbaren Widerstand, über einer Schiene nicht oder nur sehr wenig, schwer zu sagen. Ich kenne aus dem Labor nur zu gut die Selbsttäuschung, wenn man einen bestimmten Effekt unbedingt sehen möchte. Deswegen will ich eine eindeutige Messung, also Fahrzeit in Sekunden über eine bestimmte Anzahl Runden, und dann eine signifikante Abweichung mit dem Magneten in der Lokhülle im Vergleich zur Messung ohne Magnet.
Ich werd das in jedem Fall probieren und dann hier berichten. Im Moment fehlen mir dazu nur ein paar einzelne unmagnetische Ersatz-Schienen.

Gruß, ~Diane.
Hallo

Na auf das Ergebnis bin ich allerdings auch sehr gespannt.

Und ja den Effekt der Selbsttäuschung kenne ich auch wenn auch nicht aus dem Labor...

schönen Gruß aus der Vulkaneifel
Mathias
Hallo.

Einfach eine langsamlaufende Lok nehmen. eventuell mit Widerständen und/oder Dioden weiter ein-bremsen oder bei Digital mittels Geschwindigkeitsprofil entsprechend einstellen. Die vordere Lok wird dann immer schneller laufen und die hintere Lok als Bremslok wirken. Der Motor der Bremslok muss einfach mitlaufen damit das Schneckengetriebe nicht blockiert.
Ansonsten gibt es noch Reinigungswagen und Putzzwerge die auch schön bremsen.

Gruss,
Matthias
Sooo, hier noch der Nachtrag:

Heute sind bei mir ein paar Testschienen von Kato eingetroffen, die glücklicherweise unmagnetisch sind. Deshalb habe ich natürlich gleich mal getestet, ob die Magnetbremse an meiner Bremslok überhaupt spürbar ist.
Testlok war meine olle Mtx E03 001 mit ihren beiden Motoren, die die Bremslok allein weggezogen hat, als sei sie nicht da. Mit Magnet ist der Effekt fast nicht meßbar. Mittelwert aus mehreren Messungen, die E03 allein: 0.70 m/s. Mit Bremslok und Magnet Mittelwert 0.69 m/s. Die Streuung der Meßwerte ist dabei aber so groß, daß der Unterschied eigentlich im "Rauschen" der Messungen verschwindet.

Leider ist auf einem relativ kleinen Schienekreis mit nur 2.83m Umfang der Überhang der Bremslok in Kurven auch während fast der ganzen Fahrt sehr störend, damit liegt nämlich immer nur die innere Schiene im Magnetfeld.

Fazit für mich: der Aufwand mit dem Magneten lohnt nicht. Ich werde das Gehäuse lieber mit Blei vollstopfen und mich auf die reine mechanische Bremswirkung der Buchsenlager verlassen.

Gruß, ~Diane.
Hallo Diane,
oder man müsste eine Lok ohne selbsthemmendes Getriebe finden (also ohne Schnecke) und dann einen Poti an die Motoranschlüsse hängen. Ergibt regelbare Widerstandsbremse (?). In H0 gab's die Stirnradgetriebe in alten Konstruktionen öfters, aber in N ist mir keine Lok ohne Schnecke bekannt (bietet sich für kleine Spuren ja auch wunderbar an).  
Am einfachsten wären diese Versuche natürlich in Spur 1
Grüßle
Robert
Hi Robert,

stimmt. Auf einer Spur-1 Achse kriegt man sogar einen Tatzlagermotor unter. Leider würde unser Balkon nur den kleinen Radien einer Spur IIm Feldbahn gerecht werden, bei der eine Bremslok doch etwas fehl am Platz wäre. :)

Mal abgesehen davon basteln die Jungs von den Buntbahnern in Spur 1 & Co. wirklich spannende Dinge, denk nur an die richtige dieselelektrische Lok mit dem Modellflug-Kolbenmotor drin...

Gruß, ~Diane.
Rmbrandt? Ägypten?

Hab mal gekugelt, meinst Du diese Kö (Kleinlok) zum Beispiel:
http://www.buntbahn.de/modellbau/viewtopic.php?t=3866&start=16 ?
cool - das kannte ich noch nicht, da muss ich mal stöbern.

Aber sowas ist natürlich auch nicht schlecht:
https://www.youtube.com/watch?v=_CcD1x5aGk4
(Falls Du mal Balkonpflanzen umtopfen musst
Für Gartenarbeit wäre mir das zu stressig
Grüßle
Robert
Jaaa -- schon fast. Ich bin zufällig mal auf dieses kleine Monster gestoßen:
http://www.buntbahn.de/modellbau/viewtopic.php?t=3683

Wenn's mich wirklich mal in Bezug Spur IIm sticht, werde ich dann aber lieber Akku oder Dampf fahren, glaub ich. Der Modellsprit stinkt wirklich scheußlich...

@Baggerfahrer: waaaaahh.... was hat denn der Typ für Löcher im Garten... laß uns doch mal einen Braunkohle-Tagebaubagger in 1:160 bauen, der füllt allein eine ganze Anlage... :D

Gruß, ~Diane.


(Tante Edith hat Tippfehler korrigiert)
  
Eins nach dem anderen, noch ist die Bremslok nicht fertig
Die meisten Motoren (mal von Spezialtypen abgesehen) sind doch auch Generatoren. Die Widerstandsbremse müsste also doch realisierbar sein.
Wenn man die Schnecke durch ein Kegelrad-Getriebe ersetzen würde.
Gut, man müsste das Getriebe auch noch so optimieren, dass der Motor ordentlich dreht, um entsprechende Bremskraft zu erzeugen.

Andere Idee: Digitallok mit Lastregelung als Bremslok . . .
Duck und wech
Robert  
OT @23

Hallo Diane,
wg. Braunkohlebagger: siehe hier
http://www.1zu160.net/scripte/forum/forum_show....=braunkohle%20bagger
Und ein Video dazu für N in Aktion:
http://scenicedandundecided.net/video_16.htm

Schönen Gruß
ANdreas

Edit: 1. Link korrigiert.
Was ein Teil...

Ich kann ja die Dampffahnen der Kühltürme von den Kraftwerken in Garzweiler von unserer Wohnung aus sehen, vielleicht sollte ich mal hinfahren.

Danke für die Links,
~Diane.


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