Autor Thema: Fahrschalter  (Gelesen 3651 mal)

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4498

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Fahrschalter
« am: 28. Januar 2021, 15:28:41 »
Ernste Frage: Warum eigentlich der Austausch?

Möglicherweise gab es Ersatzteilprobleme. Generell ist Leistungselektronik wartungsärmer als althergebrachte Elektrotechnik ... und Schaltfehler kann sie auch ausbügeln.
Wir sind in der Diskussion nach Wien zurückgekehrt, daher ist das hier OT. Aber welche Kontakte hat so ein Fahrschalter zur Übermittlung eigentlich?

Der 4498 hat mit dem Standard-Geamatic-Fahrschalter die Drehstromelektronik angesteuert, eine gewisse Kompatibilität dürfte es daher geben.

Was übermittelt ein Fahrschalter? Jeweils eine Leitung pro Raste? Wie ist das bei der Geamatic, da gab es ja wahrscheinlich noch keine digitale Übermittlung, als die Geamtic erfunden wurde.

Wäre ein eigener Technik-Thread. Mach gleich mal Meldung an die Admins.

95B

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Re: Fahrschalter
« Antwort #1 am: 28. Januar 2021, 16:32:57 »
Aber welche Kontakte hat so ein Fahrschalter zur Übermittlung eigentlich?

Der 4498 hat mit dem Standard-Geamatic-Fahrschalter die Drehstromelektronik angesteuert, eine gewisse Kompatibilität dürfte es daher geben.

Was übermittelt ein Fahrschalter? Jeweils eine Leitung pro Raste? Wie ist das bei der Geamatic, da gab es ja wahrscheinlich noch keine digitale Übermittlung, als die Geamtic erfunden wurde.

Wäre ein eigener Technik-Thread. Mach gleich mal Meldung an die Admins.

Du bringst hier zwei Dinge durcheinander. Alte Fahrzeuge haben einen handbedienten Fahrschalter. Der Fahrschalter wird also mittels Kurbel oder Handhebel (in Variation auch Knüppel, Säbel, Messer), seltener auch mit Pedalen direkt bewegt. Es handelt sich dabei um eine Schaltwalze, die je nach technischer Ausführung mit Schleifringen oder Schaltnocken arbeitet und – vereinfacht gesagt – je nach Stellung eine Vielzahl von Kontakten öffnet oder schließt, sodass die gewünschten Widerstände im Fahrstromkreis sind bzw. die Motoren in Serie oder parallel geschaltet sind.

Bei so einem herkömmlichen Fahrschalter gibt es also je zwei Leitungen pro Widerstand, außerdem noch Leitungen für die Stromzufuhr, zu den Motoren und einen Masseanschluss.

Wurden solche Fahrzeuge in ihrem späteren Leben modernisiert, baute man diesen mechanischen Fahrschalter oft so um, dass ein Schrittmotor an die Kurbel- oder Hebelwelle angeschlossen wurde und dieser seine Impulse von elektronischen Bauteilen bekam. Für den Fahrer wurde der Fahrschalter nun zum Sollwertgeber (oder Steuerhebel). Er konnte den Fahrschalter im Normalbetrieb nicht mehr direkt bedienen, sondern nur noch über den Sollwertgeber mit der Steuerelektronik kommunizieren.

Die E2 wurden bereits ab Werk mit mechanischem, aber elektromotorisch bedientem Schaltwerk ausgeliefert, ebenso die U.

Moderne Fahrzeuge haben überhaupt keinen Fahrschalter mehr, sondern verwenden Leistungselektronik (Chopper, Stromrichter etc.) zur Umsetzung der vorgegebenen Sollwerte. So ein Sollwertgeber ist im Prinzip nichts anderes als ein Potentiometer. Die Steuerelektronik liest einfach über den Widerstandswert den Stellwinkel aus wie bei einem Computerjoystick. Die Notbremsraste besitzt oft zur Sicherheit noch zusätzlich einen mechanischen Schaltkontakt. Die prinzipielle Art der Signalübermittlung des Sollwertgebers hat sich seit Geamatic-Zeiten nicht verändert.
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4498

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Re: Fahrschalter
« Antwort #2 am: 28. Januar 2021, 18:19:40 »
Aber welche Kontakte hat so ein Fahrschalter zur Übermittlung eigentlich?

Der 4498 hat mit dem Standard-Geamatic-Fahrschalter die Drehstromelektronik angesteuert, eine gewisse Kompatibilität dürfte es daher geben.

Was übermittelt ein Fahrschalter? Jeweils eine Leitung pro Raste? Wie ist das bei der Geamatic, da gab es ja wahrscheinlich noch keine digitale Übermittlung, als die Geamtic erfunden wurde.

Wäre ein eigener Technik-Thread. Mach gleich mal Meldung an die Admins.

Du bringst hier zwei Dinge durcheinander. Alte Fahrzeuge haben einen handbedienten Fahrschalter. Der Fahrschalter wird also mittels Kurbel oder Handhebel (in Variation auch Knüppel, Säbel, Messer), seltener auch mit Pedalen direkt bewegt. Es handelt sich dabei um eine Schaltwalze, die je nach technischer Ausführung mit Schleifringen oder Schaltnocken arbeitet und – vereinfacht gesagt – je nach Stellung eine Vielzahl von Kontakten öffnet oder schließt, sodass die gewünschten Widerstände im Fahrstromkreis sind bzw. die Motoren in Serie oder parallel geschaltet sind.

Bei so einem herkömmlichen Fahrschalter gibt es also je zwei Leitungen pro Widerstand, außerdem noch Leitungen für die Stromzufuhr, zu den Motoren und einen Masseanschluss.

Wurden solche Fahrzeuge in ihrem späteren Leben modernisiert, baute man diesen mechanischen Fahrschalter oft so um, dass ein Schrittmotor an die Kurbel- oder Hebelwelle angeschlossen wurde und dieser seine Impulse von elektronischen Bauteilen bekam. Für den Fahrer wurde der Fahrschalter nun zum Sollwertgeber (oder Steuerhebel). Er konnte den Fahrschalter im Normalbetrieb nicht mehr direkt bedienen, sondern nur noch über den Sollwertgeber mit der Steuerelektronik kommunizieren.

Die E2 wurden bereits ab Werk mit mechanischem, aber elektromotorisch bedientem Schaltwerk ausgeliefert, ebenso die U.

Moderne Fahrzeuge haben überhaupt keinen Fahrschalter mehr, sondern verwenden Leistungselektronik (Chopper, Stromrichter etc.) zur Umsetzung der vorgegebenen Sollwerte. So ein Sollwertgeber ist im Prinzip nichts anderes als ein Potentiometer. Die Steuerelektronik liest einfach über den Widerstandswert den Stellwinkel aus wie bei einem Computerjoystick. Die Notbremsraste besitzt oft zur Sicherheit noch zusätzlich einen mechanischen Schaltkontakt. Die prinzipielle Art der Signalübermittlung des Sollwertgebers hat sich seit Geamatic-Zeiten nicht verändert.
Du hast recht.

Mir bleiben folgende Fragen für einen eventuell neu zu eröffnenden Technik-Thread:

Wie übermittelte der Stick des E1 seine Position, sowohl für die Geamaten als auch für den Drehstrom-4498?

Gleiche Frage für die E2 in ihren Nicht-Chopper- und Chopper-Versionen.

95B

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Re: Fahrschalter
« Antwort #3 am: 28. Januar 2021, 19:20:22 »
Wie übermittelte der Stick des E1 seine Position, sowohl für die Geamaten als auch für den Drehstrom-4498?

Mit einem Potentiometer. Über eine Pleuelstange wird die geradlinige Bewegung des Sollwertgebers in eine Drehbewegung zum Einstellen des Potentiometers umgewandelt. Zusätzlich gibt es noch Nockenschalter für die einzelnen Rasten und einen Zusatzschalter für die Notbremsraste, der direkt mit dem Steuerhebel verbunden ist (falls sich die Pleuelstange löst, das ist angeblich vor langer Zeit einmal vorgekommen).

Gleiche Frage für die E2 in ihren Nicht-Chopper- und Chopper-Versionen.

Über das genaue technische Innenleben des E2-Sollwertgebers weiß ich nicht Bescheid. Ich vermute aber, dass es der Kiepe-Sollwertgeber tatsächlich ein vielstufiger Drehschalter war (dazu würde auch das damalige Verhalten des Zuges bei Notfahrt passen), während es bei der Cegelec-Variante sicher ein Potentiometer ist, das sich halt nur ruckweise verstellen lässt, weil es beim E2 immer schon so war.
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Wile E. Coyote

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Re: Fahrschalter
« Antwort #4 am: 28. Januar 2021, 21:57:10 »
Ich vermute aber, dass es der Kiepe-Sollwertgeber tatsächlich ein vielstufiger Drehschalter war (dazu würde auch das damalige Verhalten des Zuges bei Notfahrt passen), während es bei der Cegelec-Variante sicher ein Potentiometer ist, das sich halt nur ruckweise verstellen lässt, weil es beim E2 immer schon so war.
Zum Kiepe-Sollwertgeber kann ich keine Auskunft geben, aber die aktuelle Version hat tatsächlich kein Potentiometer, sondern es sind, so wie du es für den alten Sollwertgeber vermutest, einzelne Kontakte für die Rasten.

hema

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Re: Fahrschalter
« Antwort #5 am: 28. Januar 2021, 22:07:49 »
Ich vermute aber, dass es der Kiepe-Sollwertgeber tatsächlich ein vielstufiger Drehschalter war (dazu würde auch das damalige Verhalten des Zuges bei Notfahrt passen), während es bei der Cegelec-Variante sicher ein Potentiometer ist, das sich halt nur ruckweise verstellen lässt, weil es beim E2 immer schon so war.
Zum Kiepe-Sollwertgeber kann ich keine Auskunft geben, aber die aktuelle Version hat tatsächlich kein Potentiometer, sondern es sind, so wie du es für den alten Sollwertgeber vermutest, einzelne Kontakte für die Rasten.
Die Rasten (ausgenommen 0- und Notbremsrast) waren beim "alten" E2 eigentlich nur für die Notfahrt von Bedeutung. Jetzt sind sie nur mehr da, weil es immer schon so war.
Niemand ist gezwungen meine Meinung zu teilen!

benkda01

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Re: Fahrschalter
« Antwort #6 am: 28. Januar 2021, 22:31:08 »
Wie hat sich die Notfahrt-Funktion beim "alten" E2 eigentlich genau dargestellt? Hat man da mit den Rasten des Sollwertgebers definierte Fahrstufen direkt angewählt?

95B

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Re: Fahrschalter
« Antwort #7 am: 29. Januar 2021, 00:19:01 »
Wie hat sich die Notfahrt-Funktion beim "alten" E2 eigentlich genau dargestellt? Hat man da mit den Rasten des Sollwertgebers definierte Fahrstufen direkt angewählt?

Fahren_mit_der_Umkehrhebelstellung_"Notfahrt"
Muß ein Zug aufgrund einer Störung mit der Umkehrhebelstellung
"Notfahrt" geführt werden, ist er
als SONDERZUG einzuziehen.
Vor dem Umschalten des Umkehrhebels ist der Kippschalter
"Federspeicher" in die Stellung “voll"
zu schalten, womit einem eventuellen, frühzeitigem
Lösen der Federspeicherbremse während des Umschaltvorganges
vorgebeugt wird. Nach dem Umschalten des
Umkehrhebels ist der Totmanngriff am Steuerhebel
zu drücken und der Steuerhebel auf eine Bremsraste
zwischen 4 und 8 zu schalten (Federspeicherbremse
"voll" - Totmanneinrichtung überbrückt); anschliessend
ist der Kippschalter "Federspeicher" wieder
in die Betriebsstellung zurückzuschalten.
Wird jetzt der Steuerhebel auf eine Fahrraste geschaltet,
löst die Federspeicherbremse und das
Schaltwerk wird in Sekundenabständen bis zur
Serienendstufe aufgeschaltet. Im weiteren Verlauf
der Fahrt hat der Fahrer zu beachten, daß
die Federspeicherbremse bereits in der Steuerhebelstellung
"O" gelöst wird, keine Zwischenfahrstufen
gehalten werden können und die Totmanneinrichtung
bis zur 3. Bremsraste wirksam ist.
Da in der Umkehrheblstellung "Notfahrt" die Wirkung
der Türkontrolle auf die Anfahrsperre ausgeschaltet
ist, soll das Anhalten nach Möglichkeit
vermieden werden. In Haltestellen, in denen angehalten
werden muß, ist daher der Durchsage "Bitte
nicht einsteigen. Sonderzug" an die im Haltestellenbereich
wartenden Fahrgäste, größte Aufmerksamkeit
zu widmen.
Ein Zug, der in der Umkehrhebelstellung "Notfahrt"
geführt wird, darf keinesfalls zum Schieben eines
anderen Zuges (gekuppelt oder ungekuppelt) verwendet
werden.
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benkda01

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Re: Fahrschalter
« Antwort #8 am: 29. Januar 2021, 01:27:45 »
Danke, interessant! Der Beschreibung nach zu urteilen kann das Führen eines Zuges in diesem Modus nicht besonders angenehm gewesen sein :D

95B

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Re: Fahrschalter
« Antwort #9 am: 29. Januar 2021, 09:07:41 »
Danke, interessant! Der Beschreibung nach zu urteilen kann das Führen eines Zuges in diesem Modus nicht besonders angenehm gewesen sein :D

Das Fahren wird wohl einigermaßen gegangen sein, aber die Bremse verhielt sich so, wie man es vom Rangierpult kennt. Ich weiß nicht, wie oft es früher vorkam, dass man die Notfahrt brauchte. Bei Schaltwerkstörungen, einer der häufigsten Störungsgründe beim ursprünglichen E2, hat diese Stellung vermutlich auch nicht mehr geholfen.
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Klingelfee

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Re: Fahrschalter
« Antwort #10 am: 29. Januar 2021, 09:36:33 »
Danke, interessant! Der Beschreibung nach zu urteilen kann das Führen eines Zuges in diesem Modus nicht besonders angenehm gewesen sein :D

Das Fahren wird wohl einigermaßen gegangen sein, aber die Bremse verhielt sich so, wie man es vom Rangierpult kennt. Ich weiß nicht, wie oft es früher vorkam, dass man die Notfahrt brauchte. Bei Schaltwerkstörungen, einer der häufigsten Störungsgründe beim ursprünglichen E2, hat diese Stellung vermutlich auch nicht mehr geholfen.

Also ich kann aus eigener Erfahrung sagen, das dies nicht immer angenehm war. Bei längeren Steigungen hat man immer gehofft, dass man nicht hängen bleibt. Ein Heimfahren mit der Notfahrt von Rodaun war so eine Strecke. Bei der Anton-Krieger-Gasse war man da oft nur mehr mit Schrittgeschwindigkeit unterwegs.
Oder wenn bei der "Heimfahrt" dann längere Gefällstrecken vorhanden waren. Der Geruch vom Federspeicher war nicht gerade angenehm.
Bitte meine Kommentare nicht immer als Ausrede für die WL ansehen

hema

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Re: Fahrschalter
« Antwort #11 am: 29. Januar 2021, 09:50:03 »
Bei Schaltwerkstörungen, einer der häufigsten Störungsgründe beim ursprünglichen E2, hat diese Stellung vermutlich auch nicht mehr geholfen.
Das Schaltwerk hat man da ja nicht gebraucht, die Steuerung erfolgte doch per (zeitgeschalteter) Relais. Das Bremsen nur mittels Federspeicher und/oder Schienenbremse. Übertrieben oft ist eine Notfahrt über längere Strecken eh nicht vorgekommen und wurde dann zumeist von der Werkstatt durchgeführt
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95B

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Re: Fahrschalter
« Antwort #12 am: 29. Januar 2021, 11:32:09 »
Das Schaltwerk hat man da ja nicht gebraucht, die Steuerung erfolgte doch per (zeitgeschalteter) Relais.

Ich verstehe das so, dass der Fahrschalter nicht durch die Steuerungselektronik bewegt wurde, sondern die Schaltstufen über Relais abgearbeitet wurden. Der mechanische Fahrschalter muss sich aber trotzdem bewegt haben, sonst hätte man die einzelnen Fahrstufen nicht erreicht. Und eine Schaltwerkstörung hätte ich mit einer Störung dieses Bewegungsablaufs assoziiert.
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benkda01

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Re: Fahrschalter
« Antwort #13 am: 29. Januar 2021, 14:26:20 »
Ich verstehe das so, dass der Fahrschalter nicht durch die Steuerungselektronik bewegt wurde, sondern die Schaltstufen über Relais abgearbeitet wurden. Der mechanische Fahrschalter muss sich aber trotzdem bewegt haben, sonst hätte man die einzelnen Fahrstufen nicht erreicht. Und eine Schaltwerkstörung hätte ich mit einer Störung dieses Bewegungsablaufs assoziiert.
Genau so verstehe ich es auch.

W_E_St

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Re: Fahrschalter
« Antwort #14 am: 11. Februar 2021, 21:14:16 »
Das Schaltwerk hat man da ja nicht gebraucht, die Steuerung erfolgte doch per (zeitgeschalteter) Relais.

Ich verstehe das so, dass der Fahrschalter nicht durch die Steuerungselektronik bewegt wurde, sondern die Schaltstufen über Relais abgearbeitet wurden. Der mechanische Fahrschalter muss sich aber trotzdem bewegt haben, sonst hätte man die einzelnen Fahrstufen nicht erreicht. Und eine Schaltwerkstörung hätte ich mit einer Störung dieses Bewegungsablaufs assoziiert.

Theoretisch hätte man mit Schützen auch die einzelnen Widerstandsstufen unter Überbrückung der Schaltwerkskontakte direkt schalten können. Wie realistisch das ist, kann ich nicht beurteilen, da ich die Anzahl Serienstufen nicht kenne - bei mehr als einer Handvoll wären dafür absurd viele Schütze notwendig. Der Hauptunterschied zwischen Schützen und einem Schaltwerk ist ja, dass in ersterem Fall die Kontakte mit einer Spule (Elektromagnet) geschlossen werden und in zweiterem Fall mechanisch durch eine drehbare Welle mit Nocken.
"Sollte dies jedoch der Parteilinie entsprechen, werden wir uns selbstverständlich bemühen, in Zukunft kleiner und viereckiger zu werden!"

(aus einer Beschwerde über viel zu weit und kurz geschnittene Pullover in "Good Bye Lenin")