Wendeschleifen

Im Bereich des Herzstückes der Weiche kommt es zum Kurzschluss, das Gleis muss also einen isolierten Abschnitt haben, dessen Polarität umschaltbar sein muss. Bauteile: R1:     100 Ohm R2:      3k9 C1:      470 µF D1:      1N4001 D2:      1N4148 Rel:     Relais mit zwei Schließkont. optional (siehe Text): R3:      100 Ohm C2:      47 µF

In dem durch die Trennstellen isolierten Gleisabschnitt  innerhalb der Wendeschleife bleibt der Zug nun bei der eingezeichneten Einfahrrichtung stehen. Wird jetzt der zweipolige Schalter betätigt, rollt der Zug weiter und verlässt die Wendeschleife. Wird der Schalter zu früh betätigt (wenn das Triebfahrzeug nicht dadurch, dass alle Radsätze die 2. Trennstelle passiert haben, zum Stillstand gekommen ist), gibt es einen Kurzschluss über die Radsätze. Beim Einfahren über die abbiegende Weiche müsste der Schalter die isolierten Gleise mit entgegengesetzter Polarität ansteuern, sonst gibt's einen Kurzschluss über die Radsätze schon beim Überfahren der 3. Trennstelle. Es ist also sinnvoll, als Weiche keine umschaltbare einzusetzen, sondern den Zug stets in den geraden Strang einfahren zu lassen und die Weiche durch den fahrenden Zug auf dem Rückweg in das Stammgleis "aufschneiden" zu lassen.

Will man das Umschalten nicht manuell, sondern automatisch durchführen lassen, so muss ein Kontakt im isolierten Abschnitt das Umschalten auslösen. Das ist nicht so einfach, wie sich's liest, weil das Umschalten ja, wie gesagt, erst erfolgen kann, wenn der Zug sich vollständig zwischen der 2. und 3. Trennstelle befindet und sich nicht mehr bewegt. Gleis-Schaltkontakte, Lichtschranken, etc. sind deshalb nicht geeignet, weil sie eine bestimmte Position des Fahrzeugs voraussetzen, verschiedene Fahrzeuge aber an unterschiedlichen Positionen zum Stillstand kommen. Hier ist also eine elektronische Lösung gefordert: Es bietet sich die auf der Seite "Blockstrecken" dargestellte Schattengleis-Schaltung an. Das Gleis mit der negativen Polarität  (dieses wird über den Lokmotor mit positiver Spannung versorgt, wenn die Lok sich im isolierten Abschnitt befindet) wird über die Diode D1 und die Widerstände R1 und R2 mit der Basis des Schalttransistors verbunden. Die Kontaktsätze des Relais (zwei Schließer) steuern die Polarität des isolierten Abschnitts um. Damit das Relais jetzt nicht wieder abfällt, muss ein ausreichend dimensionierter Kondensator (C1) den Basisstrom so lange zur Verfügung stellen, bis die Lok aus dem Abschnitt gefahren ist, der Abschnitt sollte also so kurz wie möglich sein. Die Diode D1 verhindert das Entladen des Kondensators über den Lokmotor. Die Werte des Kondensators oder des Widerstandes R2 müssen gegebenenfalls vergrößert werden, wenn das Relais zu früh abfällt. 

Zur Berechnung der Zeit, in der ein aufgeladener Kondensator über einen Widerstand bis zur Hälfte der Spannung entladen ist, kann die folgende Formel herangezogen werden (die Zeit zum Aufladen eines Kondensators bis zur Hälfte der Ladespannung ist die gleiche):

t(h) = R * C * ln(2)       mit den Einheiten t(h) in Sekunden, R in Ohm und C in Farad

Mit R = 100 kOhm und C = 100 µF beispielsweise ergibt sich eine Zeit von ca. 7 Sekunden

Die Trennstelle 1 sorgt dafür, dass die metallenen Radsätze der Wagen nicht zu Kurzschlüssen führen, wenn die Gleisspannung schon auf "Ausfahrt" umgesteuert ist. Der Abstand der Trennstellen 1 und 2 sollte gering sein (max. ca. 1 cm), damit hier die Stromversorgung der Lok nicht unterbrochen wird. Die Schaltung kann aus einem gesonderten Netzteil (Lichtstromkreise, etc.), aber auch aus der digitalen Gleisspannung gespeist werden (rote Leitungen). In letzterem Falle sorgen R3 und C2 für eine Entkopplung und Glättung der Spannung.