Fahrtrichtungsumschalter

Ein Fahrtrichtungsumschalter ist ein Bauteil von Modelleisenbahn-Lokomotiven, die mit Wechselspannung betrieben werden.

Fahrtrichtungsumschalter einer Märklin 3034 DB E 41 024, Kabel farblich hervorgehoben

Einleitung

Da die klassischen Märklin-Lokomotiven Allstrommotoren besaßen und mit Wechselspannung betrieben wurden, konnte die Fahrtrichtung im Gegensatz zu allen mit Gleichspannung betriebenen Modellen nicht durch Umpolung der Fahrspannung geändert werden.

Zum Wechsel der Fahrtrichtung wurde daher in den analogen Modelle Fahrtrichtungsumschalter verbaut. Die Fahrtrichtung wird dabei also nicht von der Polung der am Gleis anliegenden Spannung, sondern von der Stellung des Fahrtrichtungsumschalters bestimmt!

Als Nebeneffekt konnten Märklin-Modelle im selben Stromkreis auch in verschiedenen Richtungen verkehren.

Funktionsprinzip

Fahrtrichtungsumschalter mit Schaltschiebefeder

Technisch gesehen ist ein Fahrtrichtungsumschalter ein Relais mit einem Umschaltkontakt, je nach Stellung des Kontakts wird der Motor in die eine oder andere Drehrichtung angeregt.

Das Relais besteht aus einer Spule, die als Elektromagnet auf einen Anker wirkt. Am Anker befindet sich ein Schaltschieber, der den Umschaltkontakt betätigt. Am Schaltschieber wiederum befindet sich eine Rückstellfeder – die so genannte „Schaltschiebefeder“ –, die diesen wieder in die Ausgangsposition zurückbringt.

Anstelle der elektromechanischen Fahrtrichtungsumschalters ging man später dazu über, rein elektronische Fahrtrichtungsumschalter zu verbauen.

Anwendung

Um den Fahrtrichtungsumschalter zu betätigen – also um die Fahrtrichtung zu ändern –, wird ein „Überspannungs-Impuls“ benötigt. Bei alten analogen Märklin-Fahrgeräten wurde dieser Impuls (etwa 24 V~) durch (kurzes!) Niederdrücken des Fahrregler-Knopfes gegeben oder bei spätere Bauarten, indem der Reglerknopf nach links über „0“ hinaus gedreht wurde. Natürlich betätigte man damit immer die Fahrtrichtungsumschalter aller Fahrzeuge, die im betreffenden Stromkreis auf den Schienen standen.

Eine Sonderform gab es für Lokomotiven mit der fernsteuerbaren Entkupplung „TELEX-Kupplung“. Die Umschalteinheit im Fahrtrichtungsumschalter war in Walzenform mit Schleifkontakten und wurde bei jedem Impuls um 90° weiter gedreht, dadurch ergaben sich vier mögliche Schaltzustände:

1. Fahrt vorwärts
2. Fahrt vorwärts mit aktiven Entkupplern
3. Fahrt rückwärts
4. Fahrt rückwärts mit aktiven Entkupplern

Mögliche Fehler

Blitzen

Wenn die Glühlampen an falscher Stelle im Stromkreis verschaltet sind, leuchten diese beim Überpannungs-Impulse taghell auf und können daber sogar durchbrennen.

Bocksprung

Wenn der Fahrtrichtungsumschalter nur verzögert anspricht, macht das Model dank der hohen Spannung einen Satz in Fahrtrichtung. Spricht er garnicht an, fährt es mit sehr hoher Geschwindigkeit, wobei Motor oder der Glühbirne durchbrennen können.

Dieser Effekt kann unter zwei Bedingungen eintreten:

1. An Stellen der Gleise mit großer Entfernung zur nächsten Einspeisung wird das Modell nur ungenügend mit Spannung versorgt.
2. Die Schaltschiebefeder ist zu straff gespannt.

Brummen

Wenn der Fahrtrichtungsumschalter zu früh anspricht, also schon im Bereich der normalen Fahrspannung, bleibt das Modell stehen, während das Relais gut hörbar brummt.

Dies geschieht, sofern die Schaltschiebefeder zu wenig gespannt ist oder gänzlich fehlt.

Abhilfe

Durch Justierung der Rückstellfeder lassen sich Bocksprung bzw. Brummen zumindest teilweise verhindern. Der Haken am Schieber, der die Schaltschiebefeder hält, lässt sich mit einem kleinen Schraubendreher leicht richten, um die Spannung der Feder zu ändern.

Der Fahrtrichtungsumschalter sollte stets so eingerichtet sein, dass er bei normaler Fahrspannung (16 V~) nicht anspricht, wohl aber bei Überspannung (24 V~).

Heutige Situation

Bei Fahrzeugen mit elektronischem Fahrtrichtungsumschalter (Modelle mit „33“er-Artikel-Nr.) treten Bocksprung, Brummen und Blitzen nicht mehr auf, dies gilt natürlich auch für alle Digital-Modelle.