Växlar
Principer
För att en järnväg skall fungera som ett transportsystem krävs växlar, som medger att fordon kan byta spår. En modellväxel fungerar mekaniskt sett precis som en riktig växel. Ett fordon som rör sig från FSK i figuren nedan styrs in på rakspår eller kurvspår av växeltungornas läge (artikel om växeldelar. Wikipedia om järnvägsväxlar). För en växel hos förebilden anges ett normalläge, det läge växeln normalt ska inta. Motsatsen kallas omlagt läge.
Figur 1. Benämningar på en växels delar.
Vid fordonsrörelse kallas en växel som kan leda in fordon på olika spår för motväxel (då fordonsrörelsen går från FSK i figuren), medan en växel som inte kan påverka spårvalet kallas medväxel (då fordonsrörelsen går från BSK i figuren).
En medväxel som tillåter trafik från bägge spåren vid BSK oavsett hur tungan ligger kallas uppkörbar, vilket att innebär att hjulen kan flytta på tungan utan att växeln skadas. Uppkörbara växlar var relativt vanliga på spårvägar.
Hinderfrihetspunkten, där fria rummet för de avgrenande spåren precis inte överlappar varandra, brukar markeras med en s.k. hinderpåle. Hinderfrihetspunkten avgör hur nära en växel rullande materiel kan stå utan att hindra trafik till det andra spåret. Denna punkt begränsar därmed spårs hinderfria längd. Hinderpålar är praktiska att ha även i modell.
Växlar i modell
Modellväxlar är oftast utförda med rakspår vid korsningen (ibland kallad "hjärtstycket"), precis som äldre växlar var i verkligheten. Därmed kan växelns vinkel enkelt anges förhållandet mellan avståndet mellan spåren och avståndet till hjärtstycket. En växel med vinkeln "1/6" innebär t.ex att avståndet mellan spåren ökar med 1 längdenhenhet per 6 längenheter längs rakspåret. För en viss given växelvinkel är flera radier möjliga, det beror på hur lång resten av växeln är. Radien är dessutom inte konstant. Därmed kan man inte säkert säga att en viss vinkel motsvarar en viss radie, utan för att få reda på minimiradie för en växel måste man titta på hur respektive tillverkares växel är utförd. Generellt gäller ändå att växlar med mindre vinklar har större radie. Vid val av växlar är det viktigt att ha en uppfattning minsta radie för de fordon som ska trafikera växeln, så att de matchar. Alla växlar på en modelljärnväg behöver inte ha samma minimiradie, växlar på industrispår där bara godsvagnar och växellok passerar kan ha mindre radie än tågspår för persontåg.
Notera att växeltungorna måste låsas i respektive ändläge när växeln läggs om! Pecos växlar har en inbyggd låsfjäder för detta, medan växlar från andra fabrikat normalt behöver läggas om med en omläggare som också låser växeln. Köpta växelomläggare har i regel denna funktion inbyggd.
Vid val av växlar måste man tänka på vilken spårstandard som skall användas. Många växlar på marknaden uppfyller tyvärr inte NEM eller NMRA:s normer riktigt, men håller man sig till ett märke för sina växlar kan detta bli en "de-facto norm" för banan som rullande materialen sedan får anpassas till.
Ett specifikt problem för modellväxlar är att strömmen skall ledas till dragfordonen genom hela växelns längd. Vid tvårälsdrift innebär detta i allmänhet att korsningen måste byta polaritet när växeln läggs om. En del enklare modellväxlar (t.ex. Peco Insulfrog) har korsningen utförd i ett isolerande material, vilket innebär att man slipper att byta polaritet. Å andra sidan blir då strömupptagningen mycket sämre vid passage av korsningen. Rekommenderad praxis är i stället att byta polaritet på korsningen när växeln läggs om.
Vissa fabrikat av växlar tillhandahåller s.k. strömställande växlar, vilket innebär att ström som matas från "FSK" i figur 1 ovan endast leds vidare till det spår växeln är lagd mot. Detta kan ibland vara praktiskt vid analog drift, man kan eliminera särskilda strömbrytare för de spåren. Samtidigt innebär det att växeltungan används som strömbrytare, vilket den inte alltid är dimensionerad för. Pecos växlar är kända för denna lösning, men den finns hos andra fabrikat också. Vid digital drift är strömställande växlar onödiga.
För digital tvåräls-drift rekommenderas s.k. DCC-vänliga växlar; dessa passar även vid analog drift.
Växelomläggning
Modellväxlar kan, precis som i verkligheten, antingen läggas om lokalt (och då oftast mekaniskt) eller fjärrstyrt (och då oftast elektriskt).
Mekanisk växelomläggning
Mekanisk växelomläggning används för maximal enkelhet, för att minimera kostnader och för att simulera växlar som skulle varit lokalt omlagda vid walk-around-drift. Omläggningen av korsningen sköts enklast med en strömbrytare.
|
|
| Enkel hembyggd mekanisk växelomläggare. Omläggning sker genom att dra i stången varvid strömbrytare läggs om och växeln läggs om. Notera att strömbrytaren också används för att låsa växeln i respektive ändläge. Foto Jan Frelin. |
Elektrisk växelomläggning
Elektrisk omläggning används för fjärrmanövrerade växlar. För automatiserad drift är elektrisk omläggning i praktiken nödvändigt.
Det finns tre varianter av elektriska växeldriv: elektromagneter, motordrivna växeldriv och servon.
- Elektromagnetiska växeldriv utgörs av två spolar med en rörlig stålstång mellan sig. Stålstången kan röra sig några millimeter i längsriktning. Omläggning av växeln sker genom att någon av spolarna kopplas in en kort stund, varvid stålstången dras mot den spolen. Under omläggningen drar magneten förhållandevis mycket ström. Växeldrivet slår i allmänhet om snabbt med rätt stor kraft.
- Motordrivna växeldriv drivs av en vanlig elmotor. Dessa växeldriv är specifikt konstruerade för modelljärnvägar. Det finns olika konstruktioner, men alla innebär att elmotorns rörelse används för att lägga om växeln. I vissa konstruktioner, t.ex. Tortoise, låses växeln i ändläget genom att motorn drar en svag ström. Andra varianter drar bara ström vid omläggningen. Motordrivna växeldriv tenderar att innebära lägre krafter vid omläggning än elektromagnetiska växeldriv, vilket innebär mindre risk för att växlarna skadas. Motordrivna växeldriv är dessutom oftast försedda med flera inbyggda strömbrytare för att lägga om korsningen, indikera växelns läge med mera.
- Till växeldriv med servon används servon som är avsedda för radiostyrda modeller. Dessa är numera så billiga att det blir ekonomiskt fördelaktigt att använda dem istället för motordrivna växeldriv. De måste i allmänhet förses med en särskild styrkrets för att fungera som växeldriv, idag kan man köpa dekodrar som har sådana styrkretsar inbyggda.
Skall växelomläggningen dessutom skötas digitalt krävs också en dekoder för växeln. De flesta växeldekodrar kan hantera två till sex växlar.
Val av växelomläggning
Vilken lösning man bör välja för växelomläggning beror på ekonomi och på hur banan är tänkt att trafikeras. Vid walk-around-drift passar mekanisk växelomläggning bra, medan en mer centraliserad (eller automatiserad) drift kräver någon form av elektrisk växelomläggning.
Andra wiki-sidor om spår mm.
Spår
Spåret som modell
Spårstandarder
Skarvjärn
Växeldelar
Stoppbock
Tillbaka till nybörjarguiden
Webreferenser - förebild
Webreferenser - modell
Frykmo.se: Växlar - el och manövrering (Flera tips om elkoppling och manövrering av växlar).
Wiring for DCC: What is a DCC Friendly Turnout? (Om att anpassa tvårälsväxlar för digital drift).
Tryckta referenser - förebild
Hemming Olsson (red.): Banlära. Järnvägars byggnad och underhåll (1:sta bandet). Stockholm: Kungl. Järnvägstyrelsen 1915, s. 286-323.
Hemming Olsson (red.): Banlära. Järnvägars byggnad och underhåll (2:dra bandet). Stockholm: Kungl. Järnvägstyrelsen 1916.
Niklas Jörby: "Smalspårsväxlar, en rapport från verkligheten." i Smalspårigt nr 121/2012 (Ritningar och beskrivning).
Tryckta referenser - modell, allmänt
Lars-Olof Karlsson: "Allt om hobby synar. Växlar i H0. Del 1." i Allt om Hobby nr 1/1979 (Genomgång av förebilden och vid tillfället aktuellt utbud).
Lars-Olof Karlsson: "Allt om hobby synar. Växlar i H0. Del 2." i Allt om Hobby nr 2/1979.
Lars-Olof Karlsson: "Allt om hobby synar. Växlar i H0. Del 3." i Allt om Hobby nr 4/1979.
Hjulo: "Allt om hobby synar. Jigg för växelbyggare." i Allt om Hobby nr 6/1980 (Växeljigg i H0 från Jomo Jiggs).
Bertil Söderholm: "Byggtips: Fjädrande växlar." i Allt om Hobby nr 4/1981 (Uppkörbara växlar i modell).
Rutger Friberg: "Byggtips. Den tänkande växeln." i Allt om Hobby nr 2/1983 (Strömställande växlar).
Kjell Jansson: "Byggtips. Växelindikering med lysdioder." i Allt om Hobby nr 4/1987.
Rutger Friberg: "Lägesindikator för växlar." i Allt om Hobby nr 5/1994 (För bildställverk).
RAF: "Jigg för rälsbyggare." i Allt om Hobby nr 8/2004, s. 9 (Jiggar i H0, H0n3 och N från Fast Tracks).
Tryckta referenser - modell, växelomläggning
Göran Eriksson: "MJ-tips: Växelmotor med extra kontaktfunktion." i Allt om Hobby nr 3/1975 (Scratchbyggd elektromagnetisk växeldriv med omkopplarfunktioner).
B. Söderholm: "Byggtips: Mekaniska växelomläggare." i Allt om Hobby nr 2/1981 (Två varianter av mekaniska växelomläggare, den ena byggd av en kulspetspenna).
Arne Nilsson: "Enkla växelreglage." i Smalspårigt nr 25/1984 (Manuella växelreglage med vridströmbrytare).
Nils-Erik Lind: "Växelomläggare för Peco-växlar." i Smalspårigt nr 26/1985 (Manuell omläggning).
Björn Dahlström: "Växelmotor del 1." i Smalspårigt nr 28/1985 (Hembyggda växeldrivar med elmotorer).
Björn Dahlström: "Växelmotor del 2." i Smalspårigt nr 29/1985 (Länkaget).
Rutger Friberg: "Extrem långsam växelmotor." i Allt om Hobby nr 4/1987, s. 13 (Tortoise presenteras).
RAF: "Universell växelmotor från Pilz." i Allt om Hobby nr 1/1999, s. 21 (Motordriven växeldriv från H0 och N).
Den Gamble Rallaren: "Modelljärnväg på gammalt vis. Med mera mm." i Allt om Hobby nr 4/2002 (Växelmanövrering med gardinsprialer bland annat).
Anders Wallquist: "Lägg om växlarna för hand." i Christer Engström, Rutger Friberg & Lars-Olof Karlsson (red.): Allt om Modelltåg 4. Fjärde modelljärnvägsboken. Stockholm: Allt om Hobbys bokförlag 2004 (Mekaniska växelställ som ser ut som riktiga).
Rutger Friberg: "Växla med RC-servo." i Allt om Hobby nr 4/2011 (Hembyggd DCC-dekoder för att använda servon som växeldrivar).
Göran Sandberg: "Smarta lösningar med Tortoise." i Modelljärnvägsmagasinet nr 15/2013 (Olika sätt att montera Tortoise växeldriv).
Niclas Westerlund: "Banstyrning från Möllehem." i Modelljärnvägsmagasinet nr 24/2016 (Recension).
Per-Åke Jansson: "Test: Växeldekoder med CDU." i Modelljärnvägsmagasinet nr 42/2020 (Recension av DCCconcepts DCC-dekoder ADS-4sx för elektromagnetisk växeldriv).
Per-Åke Jansson: "Synare: Switch Servo från Art Effect." i Modelljärnvägsmagasinet nr 50/2022 (Recension av svenskt växelservo).
Niclas Westerlund: "Servodrivna växlar till ett treräls tågmagasin." i Modelljärnvägsmagasinet nr 58/2024.