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Interessengemeinschaft Trix-Express

Wie kann ich Radscheiben isolieren ??

Technisches: Fragen, Tipps & Tricks zu Wartung, Reparaturen, Umrüstungen etc.
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Beitragvon Ulrich Albrecht » 27.03.2006, 17:02

Ich hatte auch Isolationsprobleme bei einer BR50 und einer BR41 von Maerklin, die Ende der siebziger Jahre auf Trix Express umgebaut worden waren. Nach einiger Zeit gab es unregelmaessige Kurzschluesse, aber nicht zwischen Treibraedern und Rahmen. Nach langen Suchen (und Fahren im Dunkeln fand ich heraus, dass der grosse Radreifen der Trixraeder im Vorlaeufer den Metallrahemen der Lok manchmal bei Kurvenfahrt beruehrte. Dabei wurde die Farbe abgescheuert, und zum SChluss das blanke Metall breuhrt. Ich habe versucht das Problem mit neuer Farbe oder durch das Aufkleben von Tesafilm auf die blanke Stelle zu loesen. Obwohl letzteres relativ gut funktionierte, loesste sich der Tesafilm nach einer Weile wieder. Daher suchte ich nach einer besseren Loesung. Ich fand, dass des beste ist, die betroffene Stelle mit dem haertesten klaren Nagellack meiner Frau zu bestreichen!

Ulrich
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Beitragvon noels » 27.03.2006, 17:05

Hallo,
@ Raymond: Ich hoffe, Du verzeihst mir meinen kleinen Wink mit der Dachlatte :)
@ Frank: Statt der Pappscheiben würde ich durchsichtigen Kunststoff von Verpackungen nehmen. Das sieht besser aus und ist dünner. Am Bewegungsspielraum der Räder wirst Du nichts zu verschenken haben. So habe ich es bei meiner BR55 von Fleischmann auch gemacht. Der Rahmen ist übrigens aus lackiertem Metall.
Natürlich gebe ich Dir recht, daß jeder seine Erfahrungen und Fehler machen sollte. Andererseits hat es aber auch nicht viel Sinn, wenn wir alle für uns selbst das Rad neu erfinden.
So würde ich das mit den Rohren und der Achsenteilung bei der Dampflok lieber lassen. Raymond hat recht, das nur für Wagen zu empfehlen. Wenn sich nämlich die Räder verdrehen- und die Gefahr ist bei dieser Technik groß (z.b. bei der Radreinigung) - hast Du den schönsten Stangensalat. Der Spaßfaktor bei einem Fünfkuppler ist Dir sicher.
Es kommt natürlich auch immer auf die Ansprüche an: Ich mache es mir auch gern einfach, wo es geht, willaber auch, daß solch eine Bastelei jahrelangen Anlageneinsatz überdauert. Gerade die mechanisch/technische Zuverlässigkeit ist für mich eines der Kriterien für Trix.
Viel Spaß beim tüfteln
Gruß
Heiko
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Radisolierung

Beitragvon Peter Hess » 27.03.2006, 17:39

Isolierscheiben zwischen Zahnrad und Rad
Pappe oder Kunststoffscheibchen halten die Belastung nicht aus. Ich verwende Leiterplattenmaterial mit 0,2 mm
Stärke. Das ist extrem verschleißfest und spart Platz.
Peter Hess
 
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Beitragvon noels » 27.03.2006, 22:23

hallo,
... Herr Hess, das ist sicher die bessere Lösung. Wenn ich meine Kunststoffscheiben an der 55 durch habe, werde ich darauf zurück greifen. Vielleicht geht es aber auch lange gut. Das Material, auch 0,2mm, ist recht hart und die Räder sind nicht angetrieben. Da ich den Rahmen ausreichend verjüngt habe, sind es mehr "Angstscheiben"
Bekommt man das Leiterplattenmaterial bei Conrad?
MfG
Heiko Mehnert
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Radscheibenisolation

Beitragvon Frank Bertram » 28.03.2006, 07:45

Liebe Trix Freunde!

Herzlichen Dank für Eure Warnungen. Natürlich möchte ich das RAD nicht neu erfinden - dafür ist ja u.a. das Forum da. An den Stangensalat hatte ich tatsächlich nicht gedacht. Natürlich, das verdreht sich auf jeden Fall, und wie spassig das sein kann, hat mir ja schon mein "Schleuderer der Knochen" (um mit Karl May zu sprechen) gezeigt: bei einer Trix Rangier-Ellok (E 63 - Verschnitt) flogen mir immer wieder die Schrauben vom Gestänge weg, bis ich dahinter kam, daß sich das Gestänge wegen "verdrehter" Räder festklemmte (kurzzeitig) und die Schrauben abgedreht wurden.

Ja, der Wert der Tips von Euch ist nicht zu unterschätzen. Bitte macht weiter so, damit alle Neueinsteiger (und es gibt ja solche, wie der letzte Euregio Stammtisch gezeigt hat) beim Fehlen der hauseigenen TEDs informiert werden.

Apropos TED: Wieviele TED- Hefte hat Trix den herausgebracht? Vor dem Krieg gab es ja schon welche, und die Nachkriegshefte habe ich nur bis Nr. 25. Da heißt der Trix Express Dienst dann nur noch Trix Express.

Gruß

Frank Bertram
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Beitragvon Stefan » 28.03.2006, 12:43

Hallo zusammen,

vielen Dank für die Antworten. Die Roco-Konstruktion der geteilten Achsen kenn ich, Ich glaub so einfach ist eine solche Konstruktion für eine Dampflok nicht. Aber wenn das die Kraft übertragende Zahnrad gleichzeitig die Aufnahme für die Teilachsen beinhaltet, müßte es theotetisch funktionieren (es sei denn, das Zahnrad wäre an das Rad gespitzt, aber dann gäbe es auch mit einer Buchse ein Problem). Um den von Noels beschriebenen Effekt zu verhindern, müssten die Teilachsen mitsamt dem Zahnrad vergossen werden (was wahrscheinlich die Mittel von Hobbymodellbahnern übersteigt). Trotzdem nochmal gefragt: Warum keine Achse z.B. aus Germanium oder Silizium? Elektrisch betrachtet ist deren Leitfähigkeit 10.000.000 mal geringer als die von Kupfer. Das sollte selbst bei 100 Achsen noch OK sein. Ist das Material einfach zu spröde? Nicht zu bearbeiten? Oder (im Fall von Keramik oder Carbon) zu teuer?

Und zu der Lackfrage: Warum kann man nicht den an anderer Stelle negativ aufgefallenen Effekt der Brünierung nutzen? Wenn das Rad gar nicht zur Stromabnahme herangezogen wird wäre die verdreckte Brünierung doch hier ideal...

Gruß
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Beitragvon noels » 28.03.2006, 13:59

hallo Stefan,
weil der Lack, genau wie die Brünierung, nicht da bliebe, wo er bleiben sollte.
Gruß
Heiko Mehnert
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Beitragvon Georg » 28.03.2006, 17:18

Hallo Stefan

Original von Stefan
Warum kann man nicht den an anderer Stelle negativ aufgefallenen Effekt der Brünierung nutzen? Wenn das Rad gar nicht zur Stromabnahme herangezogen wird wäre die verdreckte Brünierung doch hier ideal...


Brünierung wird zum Korrosionsschutz bei Waffen verwendet. Bei den Radsätze wird es vornehmlich wegen des Aussehens angewandt. Die Brünierschicht ist so dünn (sie liegt meistens bei 1 µm), daß sie bei Radsätzen, dort sie wo die Schiene berühren, schon nach kurzer Zeit abgefahren ist. Die isolierende Wirkung ist auch nicht so groß wie vermutet.

Ein Lackauftrag bringt Dir nichts. Ist er dünn, wird er in kürzester Zeit abgefahren und verteilt sich in winzigen Staubpartikeln auf der Anlage. Macht man die Lackschicht dicker, damit man länger "seine Ruhe hat" ist der Radsatz nicht mehr maßhaltig, da es nicht gelingt, den Lack gleichmäßig aufzubringen. Der Radsatz läuft unrund.

Original von Stefan
Warum keine Achse z.B. aus Germanium oder Silizium? Elektrisch betrachtet ist deren Leitfähigkeit 10.000.000 mal geringer als die von Kupfer. Das sollte selbst bei 100 Achsen noch OK sein.


Germanium und Silizium sind zwar Halbleiter, das sagt aber nicht, daß der durch sie hindurchfließende Strom so gering ist, daß man es vernachlässigen kann.

Silizium hat die geringere Leitfähigkeit. Sie beträgt 2,52 10-4 oder 0,000252 Siemens pro Meter. Da der Widerstand der Kehrwert des Leitwertes ist, hätte ein 1 Meter langer Siliziumstab einen Widerstand von 3968 Ohm (1 geteilt durch 0,000252).

Da der Abstand der Radscheiben auf der Achse nur wenig mehr als 1 cm und damit ein Hunderstel der obigen Stab-Länge beträgt, ist der Widerstand auch nur ein Hunderstel des obigen Ohm-Wertes. Eine einzige Achse aus Silizium hätte also einen Widerstand von rund 40 Ohm. Bei 12 Volt „verbraucht“ ein solcher Widerstand etwa 0,33 A. Das ist etwa soviel wie der Motor der Lok benötigt. Mit anderen Worten: es ist ein „Fast-Kurzschluß“.
.
0,01 Siemens = 100 Ohm
0,1 Siemens = 10 Ohm
1 Siemens = 1 Ohm
10 Siemens = 0,1 Ohm

Zum Vergleich: ein mit hochohmigem Leitlack behandelter Radsatz (für Gleisbesetztmelder) hat etwa 5.000 bis 10.000 Ohm.


Georg
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Beitragvon Stefan » 29.03.2006, 09:34

Hallo Georg,

also ans Eingemachte:
Deine Modellrechnung enthält 2 Ungenauigkeiten:
- Der Leitwert bezieht sich auf einen Querschnitt von 1mm². Der Querschnitt geht linear ein, d.h. eine Achse, die 0,5mm Durchmesser hat, hat einen Querschnitt von ungefähr 0,2mm² und damit den fünffachen Wiederstand also knapp 20.000Ohm (Anmerkung: Ich hab keine Ahnung wie dick Achsen sind oder sein müssen, ich betrachte das nur vom elektrischen Standpunkt). Du hast natürlich recht, auch mit dem Wiederstandswert sollte man keine 100 Achsen in einem Stromkreis haben, das gäbe durch die Parallelschaltung gerade noch 200Ohm...
- Der von Dir angegebene Leitwert bezieht sich auf hochreines Silizium. Dieses würde auf der Oberfläche sofort oxidieren, was den Leitwert weiter senkt. Komplett oxidiertes Silizium (Kristall oder Sand) ist ein isolator (allerdings wahrscheinlich nicht so ohne Weiteres als Achsmaterial geeignet). Darüber hinaus gibt es gezielt dotiertes (quasi verunreinigtes) Silizium. Mit dieser Methode wird der Leitwert des Siliziums gezielt verbessert oder verschlechtert.

Bitte versteh' das nicht falsch. Ich weiss, dass Germanium in seiner Hochreinen Form ein noch schlechterer Isolator ist als Silizium. Ich hab die Halbleiter (und die Keramiken usw.) erwähnt in der Hoffnung, jemand aus einem völlig anderen Anwendungsbereich würde durch die Anregung sowas sagen wie "ja, wir haben da mal sowas aus ultrahoch gepresstem polyurethanschaum (GRINS!) gemacht, da wir auch das Problem hatten, dass wir eine stabile, nichtleitende Mechanik brauchten..."

Gruß
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Beitragvon Ulrich Albrecht » 29.03.2006, 12:58

Mit dem Einsatz von Halbleitern zur Konstruktion von Achsen gibt es ein weiteres Problem. Wie gross ist die mechnische Festigkeit des Materials? Wenn die Achse zu sproede ist oder sich leicht verformt, dann hilft die beste Isolation nicht.

Ulrich
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Beitragvon Georg » 29.03.2006, 20:32

Original von Stefan
Der Leitwert bezieht sich auf einen Querschnitt von 1mm². Der Querschnitt geht linear ein, d.h. eine Achse, die 0,5mm Durchmesser hat, hat einen Querschnitt von ungefähr 0,2mm² ....


Nur 0,2 mm²? Meines Wissens haben Trix Express - Wagenachsen einen Durchmesser von 2 mm. Die Fläche eines Kreises (und das ist der flächige Querschnitt der Achse) berechnet sich nach der Formel r² x pi , also 1 x 1 x 3,14, demnach hat eine Trix-Achse einen Querschnitt von 3,14 mm² - dann wird der "Kurzschluß" ja noch kürzer........

Und wie Ulrich schon schrieb, das Material ist dafür nicht geeignet. Am bekanntesten ist die Anwendung bei Solarzellen. Und das ist eine höchst spröde, zerbrechliche Sache.

Verunreinigtes (dotiertes) Silizium hat übrigens einen noch geringeren Widerstand.

Wenn es so einfach wäre, hätte es die Modellbahnindustrie sicherlich in die Tat umgesetzt. Immerhin besteht ein beidseitig isolierter Trix Express- Radsatz aus fünf, dagegen ein Märklin-Wechselstrom-Radsatz nur aus drei Teilen.

Georg
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Beitragvon Stefan » 05.04.2006, 11:48

Hallo Georg,


OK, ok, ich gebe klein bei... :-)))

Gruß
Stefan
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