Växlar

Principer

För att en järnväg skall fungera som ett transportsystem krävs växlar, som medger att ett tåg kan byta spår. En modellväxel fungerar mekaniskt sett precis som en riktig växel (artikel om växeldelar. Wikipedia om järnvägsväxlar).

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).

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.

Ett specifikt problem för modellväxlar är att strömmen skall ledas till dragfordonen genom hela växelns längd. För 2-rälsdrift innebär detta i allmänhet att hjärtstycket måste byta polaritet när växeln läggs om. En del enklare modellväxlar (t.ex. Peco Insulfrog) har ett hjärtstycke utfört i ett isolerande material, vilket innebär att man slipper att byta polaritet. Å andra sidan blir då strömupptagningen mycket sämre vid passage av hjärtstycket. Rekommenderad praxis är i stället att byta polaritet på hjärtstycket när växeln läggs om. Vid digital drift rekommenderas s.k. DCC-vänliga växlar; dessa passar även vid analog drift.

Vid val av växlar måste man tänka på vilken spårstandard som skall användas. De flesta växlar 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.

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 hjärtstycket 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 hjärtsycken, 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 inbyggd.

Skall växelomläggningen dessutom skötas digitalt krävs också en dekoder för växeln. De flesta växeldekodrar kan hantera 4-6 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 artiklar om spår mm.

Spår
Växeldelar

Tillbaka till nybörjarguiden

Tryckta referenser

Niklas Jörby: "Smalspårsväxlar, en rapport från verkligheten." i Smalspårigt nr 121/2012 (Ritningar och beskrivning).

Arne Nilsson: "Enkla växelreglage." i Smalspårigt nr 25/1984 (Manuella växelreglage med vridströmbrytare).

Göran Sandberg: "Smarta lösningar med Tortoise." i Modelljärnvägsmagasinet nr 15/2013 (Olika sätt att montera Tortoise växeldriv).

Per-Åke Jansson: "Test: Växeldekoder med CDU." i Modelljärnvägsmagasinet nr 42/2020 (Recension av DCCconcepts DCC-dekoder ADS-4sx för elektromagnetisk växeldriv).

Webreferenser

Wikipedia: Järnvägsväxel

Frykmo.se: Växlar - el och manövrering (Flera tips om elkoppling och manövrering av växlar).