Dritte Schiene (Modelleisenbahn) – Wikipedia

Frühe 0 Gauge Spurstücke. Ganz aus Metall, mit einer kleinen faserisolierenden Unterlegscheibe unter jedem zentralen Schienenstuhl.

Die Verwendung von a dritte Schiene Im Schienenverkehr ist die Modellierung eine Technik, die einmal angewendet wurde, um die Verkabelung zu vereinfachen.^[1]

Frühe Zugsets[edit]

Vorkriegszug-Sets von Herstellern wie Hornby hatten fast ausschließlich eine Spurweite von 0, entweder am Uhrwerk oder elektrisch, wobei die elektrischen Sets ein Drei-Schienen-System verwendeten. Sowohl das Gleis als auch das rollende Material bestanden aus gepresstem, lithografiertem Weißblech mit einigen Stücken Zinkdruckguss oder gedrehtem Messing. Die dritte Schiene wurde durch Isolierfaserscheiben von den Weißblechschwellen isoliert.

Nachkriegszeit,^[i] Es gab eine Verschiebung von 0 Gauge zu Halbwertskalen von H0 und 00. Eine verbesserte Technologie zu diesem Zeitpunkt, insbesondere für geformte Kunststoffkomponenten, machte die Zwei-Schienen-Elektrifizierung praktisch. Viele der neuen Generation von Modellbauern haben ihre neuen Lokomotiven für zwei Schienen von Grund auf neu gebaut, obwohl dies alles andere als allgemein anerkannt war.^[2] Die meisten kommerziellen Zuggarnituren arbeiteten noch einige Zeit mit Drei-Schienen-Systemen.

Schwierigkeiten mit zwei Schienen[edit]

Die Verwendung eines Zwei-Schienen-Elektrifizierungssystems für eine Modelleisenbahn hat eine Reihe von Schwierigkeiten, sowohl für Gleise als auch für Fahrzeuge.

Spur[edit]

Die Schiene erfordert offensichtlich, dass die beiden Schienen voneinander und vom Schienenbett isoliert sind, wenn diese aus Metall bestehen. Wenn die Schienenstücke reversibel sind, müssen beide Schienen isoliert werden. Für einen zuverlässigen Lauf ist auch eine genaue Steuerung der Spurweite erforderlich, für die anstelle der flexiblen Faser präzise spritzgegossene Kunststoffbeschläge erforderlich sind.

Punktarbeit war ein weiteres Problem, da der Frosch und die beweglichen Klingen mit gegenüberliegenden Schienen verbunden sind, je nachdem in welche Richtung die Punkte gesetzt werden. Dies erfordert entweder einen isolierten zweiteiligen Frosch mit der Gefahr eines schlechten Kontakts zu den ihn überquernden Lokomotiven; oder ein “lebender” Ganzmetallfrosch, der über das Pointwork hinaus von den Schienen isoliert werden muss und normalerweise einen zusätzlichen Schalter benötigt, um eine zuverlässige Verbindung herzustellen. Im Vergleich dazu ist das Drei-Schienen-System einfach von den Fahrstrecken isoliert.

Einige Layouts, wie z. B. eine Ballonschleife, verursachen auch Probleme für zwei Schienen, da sie die gegenüberliegenden Schienen um die Schleife herum miteinander verbinden und möglicherweise isoliert werden müssen.

Fahrzeuge[edit]

Wagen und Waggons können geformte Kunststoffradsätze verwenden, die sowohl mit Drei- als auch mit Zwei-Schienen-Systemen kompatibel sind. Hornby Dublo führte diese 1959 während des Übergangs zu zwei Schienen ein, als die meisten Benutzer noch Layouts mit drei Schienen verwendeten.

Lokomotiven[edit]

Eine Zwei-Schienen-Lok ​​muss sowohl einen Kurzschluss der beiden Laufschienen vermeiden als auch unabhängig voneinander Strom von beiden Seiten sammeln. Bei einer Drei-Schienen-Lokomotive sind die Räder und Achsen typischerweise aus Metall, und das Metallchassis kann als Erdungsverbindung verwendet werden. Dies hat den Vorteil, dass alle Räder, einschließlich Drehgestelle, als Pickups fungieren. Dies ergibt eine lange Sammellänge, wodurch das Problem des Überschreitens von Versorgungslücken verringert wird.

Bei Zweischienen erfolgt die Stromerfassung normalerweise über Federstreifenkollektoren aus Phosphorbronze auf der Rückseite der Felgen. Wenn die Räder durch Verwendung von Kunststoffrädern in Metallfelgen isoliert werden, steht einem Sammler nur die Felge zur Verfügung. Nur die Räder, oft zwei, mit Kollektorfedern können Strom von der Spur sammeln. Dies kann zu Problemen beim Überqueren von Lücken in der Punktarbeit führen. Ein alternatives System ist die “Split-Frame” -Konstruktion, die für die frühen Schmalspur-Messgeräte wie N-Spur und die Modellierung von Schmalspur-Prototypen eine gewisse Beliebtheit hatte. Hierbei werden leitfähige Metallräder und -achsen verwendet, bei denen die Achsen in zwei Hälften geteilt und voneinander isoliert sind. Die Lokrahmen sind ebenfalls geteilt. Anstelle von separaten Aufnahmefedern werden die Achslager als Kollektoren verwendet. Diese Technik ist für die Herstellung der Achsen etwas kompliziert, passt sich jedoch leichter an schmalere Messgeräte an. Es kann auch leicht Strom von allen Antriebsrädern oder sogar von Pony-LKW-Rädern sammeln.^[4]

Zwei-Schienen- versus Drei-Schienen-System[edit]

Frühe Spielzeugeisenbahnen verwendeten wie die meisten echten Züge zwei Metallschienen. Die Hersteller stellten jedoch schnell fest, dass die Verwendung einer Mittelschiene für elektrischen Strom und der beiden äußeren Schienen für gemeinsame oder Erdung den elektrischen Kontakt viel zuverlässiger und weniger kurzschlussanfällig machte. Der Drei-Schienen-Kontakt macht auch isolierte Räder überflüssig, ein wichtiger Gesichtspunkt, bevor Kunststoffe allgemein verfügbar wurden. Die meisten Waagen und Messgeräte vor der H0-Waage verwendeten drei Schienen für den elektrischen Betrieb.

Richtung[edit]

Gleichstromlokomotiven mit drei Schienen bewegen sich immer dann in die gleiche Richtung „vorwärts“, wenn die dritte Schiene die gleiche Polarität hat, unabhängig davon, in welcher Richtung sie auf dem Gleis platziert sind. Zwei identische Lokomotiven können sich auf der Strecke in unterschiedliche Richtungen bewegen, je nachdem, in welcher Ausrichtung sie darauf platziert sind.

Im Gegensatz dazu bewegen sich Zwei-Schienen-Loks relativ zum Gleis in die gleiche Richtung. Wenn die Lok umgekehrt ist, bewegt sie sich immer noch in die gleiche (spurbezogene) Richtung. Konventionell sind alle Loks so verdrahtet und ausgerichtet, dass sie sich gleichmäßig bewegen, so dass zweiköpfige Züge möglich sind.

Das Marklin-Bolzenkontaktsystem verwendet Wechselstrommotoren. Diese sind unabhängig von der Versorgungspolarität und verwenden stattdessen einen internen Schalter, der von einem Impuls höherer Spannung gesteuert wird, um die Richtung umzukehren.

Drei-Schienen-System[edit]

Ein wesentlicher Vorteil für Drei-Schienen-Gleise sind Ballonschleifen, bei denen ein Zug durch eine Weiche in eine Schleife einfährt und dann durch dieselbe Weiche ausfährt, um die Richtung des Zuges zu ändern. Bei einem Zwei-Schienen-Gleis führt dies zu einem Kurzschluss, wenn sich das Gleis auf sich selbst umkehrt. Bei drei Schienen verursacht dies keine Probleme, da die Mittelschiene konstant bleibt und die äußeren Schienen elektrisch identisch sind.

Die dritte Schiene wurde auch zur Automatisierung und Animation von Layouts verwendet. Ein Zubehörteil, z. B. ein Eisenbahnsignal, kann an einen Streckenabschnitt angeschlossen werden, dessen Außenschienen entweder im Werk oder von einem Bastler isoliert (nicht geerdet) wurden. Ein vorbeifahrender Zug erdet dann die isolierte Schiene, vervollständigt den Stromkreis und veranlasst den Betrieb des Zubehörs.

Isolierte Schienen (oder Schienenabschnitte) können auch zur Steuerung von Weichen verwendet werden, wodurch die Weiche in die Position wechselt, die ein entgegenkommender Zug benötigt.

Aufgrund dieser Funktion funktionieren Eisenbahnwaggons, die für den Drei-Schienen-Betrieb vorgesehen sind, nur dann auf Zwei-Schienen-Gleisen, wenn ihre Räder zuerst voneinander isoliert sind. Fahrzeuge, die für zwei Schienen vorgesehen sind, werden auf drei Schienen betrieben, aktivieren jedoch keine Steuerungen, die mit einer isolierten Schiene verbunden sind. Der Umbau von Drei-Schienen-Wagen für den Zwei-Schienen-Betrieb oder umgekehrt ist daher unter Hobbyisten üblich. Es erfordert entweder das Ersetzen der Drehgestelle (Radbaugruppen) am Fahrzeug oder das Ersetzen von Metallachsen durch Achsen aus einem nicht leitenden Material.

Der Hauptnachteil der Drei-Schienen-Strecke ist ihr mangelnder Realismus. Während einige reale Züge eine dritte Schiene verwenden, tun dies die Prototypen für die meisten Modelleisenbahnbetriebe nicht. Lionel versuchte diese Situation in den späten 1950er Jahren mit seiner zu verbessern Super O. Schiene, die die mittlere Schiene schwärzte und dünner machte, um ihre Sichtbarkeit zu verringern. Andere Hersteller von O-Skalen verwenden heute ähnliche Techniken.

Bolzenkontakt[edit]

Alle isolierten 3-Schienen-System

Märklin verwendet eine dritte “Phantom” -Schiene, bei der die mittlere Schiene im Schotter oder in den Kabelbindern verborgen ist, wobei nur Stehbolzen hervorstehen, was die Vorteile des Drei-Schienen-Betriebs bietet, ohne den Realismus ernsthaft zu beeinträchtigen. Dies ist eine Bolzenkontaktelektrifizierung für Modelleisenbahnen und wird häufig in Gartenbahnsystemen verwendet. Gartenbahnen haben oft eine Mischung aus elektrischen und realen Dampflokomotiven, und obwohl es möglich ist, ist die Isolierung von Modelldampflokomotiven für den Betrieb auf zwei Schienenelektrifizierungssystemen problematisch. In der Praxis hat sich herausgestellt, dass das Bolzensystem im Freien widerstandsfähiger gegen Durchgangsprobleme ist, die durch die Außenumgebung verursacht werden.

Trix Zwilling[edit]

Obwohl die meisten Drei-Schienen-Systeme die beiden Außenschienen elektrisch miteinander verbinden, verdrahten einige Hersteller alle drei Schienen unabhängig voneinander. GarGraves ist ein nordamerikanischer Hersteller von O-Spur-Drei-Schienen-Gleisen, bei denen alle Schienen isoliert sind. Trix Express ist ein europäischer Hersteller von Drei-Schienen-Gleisen, der alle drei Schienen isoliert.

In einem einfachen, nicht computergestützten Layout kann nur ein Zug unabhängig auf einem Zwei- oder Drei-Schienen-System verkehren (zwei Züge in Kombination mit Freileitungen). Beim isolierten Drei-Schienen-Typ können zwei Züge unabhängig voneinander verkehren (drei Züge in Kombination mit Freileitungen).

Außerhalb der dritten Schiene[edit]

In den frühen Tagen der Eisenbahnmodellierung verwendeten einige Modellbauer der O-Skala (die zu dieser Zeit dominierende Skala) eine äußere dritte Schiene und ein Schuhaufnahmesystem für die Stromversorgung. Dieses System hatte den Vorteil, realistischer zu sein, indem die zentrale dritte Schiene, die dem O-Gleis gemeinsam ist, entfernt wurde, während eine effektive Stromquelle beibehalten wurde. Mit fortschreitender Technologie würden spätere Entwicklungen im Lokomotiven- und Gleisbau den Betrieb auf zwei Schienen ermöglichen und letztendlich die Praxis überflüssig machen.

Siehe auch[edit]

Verweise[edit]