Het afremmen en optrekken van de treinenIk kan me de tijd nog herinneren dat je vrienden en familie versteld kon doen staan als je een trein bij een rood sein automatisch stopte. Daar hoef je nu in dit digitale tijdperk niet meer mee aan te komen. Reacties als “Hij staat wel erg snel stil” is wat we tegenwoordig kunnen verwachten. Omdat niet iedereen zijn baan wil digitaliseren zal ik een methode beschrijven om op ‘eenvoudige’ wijze het langzaam afremmen en optrekken te kunnen realiseren, met uitsluitend Märklin artikelen van vóór 1975, gecombineerd met mijn universele dubbele diodematrix, zoals elders op dit forum is beschreven.
Ik kan in deze theoretische verhandeling natuurlijk niet laten zien wat het effect is, maar na tests kan ik jullie verzekeren dat het verbluffend realistisch is. (boven verwachting, zogezegd)
We beginnen met eens in te zoomen op het onderstaand schema.
Ten opzichte van het eerdere schema zijn een paar kleine aanpassingen gemaakt: een paar stekers aan de blauwe draden zijn nu groen i.p.v. rood en de blok- en ralaisnummers zijn beter op elkaar afgestemd. Het komende onderwerp refereert aan dit schema:
Omdat een rem- en vertrektraject nogal wat ruimte inneemt, zal het ovaal flink vergroot moeten worden. De blokken zijn dan ook veel langer, maar dat kunt u zich wel voorstellen.
Het deel van het sein, volgend op Blok 1 van het schema ziet er dan als volgt uit:
In tegenstelling tot wat gebruikelijk is, namelijk een blok te beginnen met een sein, sluit ik een blok af met een sein. Voor de werking en beveiliging heeft dit geen effect, maar deze oplossing is nodig i.v.m. de voeding van de diverse baanstukken.
We zien een deel van Blok 1 met ongeveer één meter na het sein de overgang naar Blok 2.
Wanneer we ook de onafhankelijke treinbesturing (twee treinen) implementeren krijgen we het onderstaande beeld:
Dit is de basis van waaruit we gaan werken.
Vóór we gaan beginnen bepalen we eerst hoe lang de rem- en optrektrajecten moeten worden. In het voorbeeld zijn beiden ongeveer een meter. Hoe langer hoe beter zou ik willen zeggen, maar we zijn vaak beperkt door de totale lengte van een blok.
Om aan te geven waar de trajecten beginnen en eindigen plaats ik vast een maar schakelrails, die we later nodig zullen hebben. Twee schakelrails vlak voor het remtraject en één schakelrail na het optrektraject. Het eind van het optrektraject valt samen met het eind van het blok, derhalve ligt de schakelrail dus in het volgende blok.
Tevens plaats ik vast twee stuks universele dubbele diodematrices, waarmee we de rijspanning gaan regelen, zodat de trein rustig stopt en weer langzaam zal optrekken.
De werking van de universele dubbele diodematrix.Als we de universele dubbele diodematrix gebruiken als spanningsregelaar, moeten we de groene uitgangen paarsgewijs verbinden om een antiparallelle opstelling van de diodes te creëren.
Om meer spanningsreductiestappen te realiseren, verbinden we ook de blauwe aansluitingen paarsgewijs, doch één aansluiting verschoven ten opzichte van de groene paren. We beginnen met het aansluiten van de baanspanning op de matrix:
Vanaf nu geef ik de snelheid aan door de mate waarin ik de rijspanning reduceer.
Een ‘1’ geeft de spanning aan, zoals die door de trafo is ingesteld. Een ‘2’ betekent dat de rijstroom door één paar diodes gevoerd wordt. En zo verder.
Dus: hoe hoger het nummer, hoe langzamer de trein zal rijden.
Deze snelheidsaanduidingen staan bij de aansluitingen en in het baanvak boven. (de groene ‘3’)
Op het baanvak zijn ook de diverse baanstukken aangegeven, waarin de spanning stapsgewijs af zal moeten nemen, respectievelijk toe zal moeten nemen. De overgangen zijn aangegeven met een zwart dwarsstreepje. Op deze overgangen zal de middenrail geïsoleerd moeten worden.
Stijgen en dalenHet deel van het blok waar de trein op volle snelheid mag rijden is verbonden met aansluiting ‘3’. (dus door 2 paar diodes) Dit noem ik de nominale snelheid. Om deze snelheid ook op een stijgend traject te kunnen vasthouden heb ik de mogelijkheid op een baanstuk te verbinden met aansluiting ‘2’. Wanneer we dalen sluiten we het baanstuk aan op ‘4’.
Dit betreft de rechte trajecten. In bogen reduceren we de snelheid met één punt. Dus voor dalen in een boog kiezen we aansluiting ‘5’. Deze aansluiting wordt ook gebruikt voor wisselstraten. Aansluiting ‘6’ is voor de snelheid bij het binnenrijden van een station, voor dat het remmen voor rood is ingezet.
Behandeld heb ik de aansluitingen die nu reeds van een nummer zijn voorzien. Het betreft hier dus statische waarden. Een wisselstraat of helling springt immers niet op groen. Om dynamische snelheidsregeling te maken, zoals in dit hoofdstuk bij de seinen verbinden we aansluiting ‘3’ met een verderop gelegen aansluiting en ontstaat het volgende situatie:
Hebben we eerder gezien dat het linker deel de matrix van ‘1’ tot en met ‘6’ loopt, heeft het gedeelte dat we voor het rem- en optrektraject gebruiken een bereik van ‘3’ tot en met ‘9’. De extra lage snelheden hebben we nodig om de trein tot stilstand te brengen.
Het gedrag van analoge locomotieven bij lage snelheidNatuurlijk klagen ‘analogen’ over het abrupt stoppen van treinen bij een rood sein. Maar zo abrupt is dit niet. Weliswaar stop de trein vaak binnen 20 cm, maar dit gaat toch vrijwel gelijkmatig. Wanneer een trein echt langzaam rijdt, stopt deze met een schok. Je kan dit zien en horen als je er een sleep aan hangt. De wagons klappen als het ware om elkaar. Omdat we door het (gecontroleerd) vertragen met een zeer lage snelheid bij het spanningsloze gedeelte aankomen, zal dit effect dus optreden. Het stoppen gaat dan dus eigenlijk slechter dan wanneer we met volle snelheid aankomen. We staan dan in ons achteruit, figuurlijk dan, en zullen voor een ‘zachte landing’ moeten zorgen.
De oplossingWanneer we na het remmen de trein een lichte spanning geven, te laag om te WEG te rijden, maar voldoende om net DOOR te rijden, is het schokeffect verdwenen. Hiervoor is de ‘9’ op de rechter matrix. Een normale ‘9’, volgend op ‘8’ zou de aansluiting rechtsonder op de linker matrix zijn, maar daar staat te veel spanning op om de schok te voorkomen. De stroom om aansluiting ‘9’ op de rechter matrix gaat door slechts één diode en heeft al een lage spanning van ‘7’.
Ik weet niet hoe je dit anders moet omschrijven, maar het heeft praktisch het juiste resultaat. Deze zeer, zeer lage spanning komt op een kort stukje rails, niet langer dan de lengte van een sleepcontact. Wanneer het sein op groen springt, zal dat de trein daardoor weer kunnen vertrekken.
Na deze uitleg kunnen we over gaan tot het aansluiten van de diverse baanstukken:
Let op het korte stukje voor het spanningsloze gedeelte met snelheid ‘9’.
Dit is de eerste stap naar een realistisch rijgedrag. Er is nog een aantal problemen op te lossen, maar dat komt later.
Rob