Reed Schakelaars

Er wordt regelmatig beweerd dat reed-schakelaars onbetrouwbaar zouden zijn. Ik deel deze ervaring geenszins, integendeel: Ik rijd inmiddels vele jaren met terugmelding via reed-schakelaars en zonder ook maar één weigering.

Ik durf de uitspraak aan dat vrijwel alle negatieve verhalen over reed schakelaars zijn terug te voeren tot een onjuist gebruik of een onjuiste plaatsing. Uiteraard zit er wel eens een enkel "rot" exemplaar tussen (en dat is dan snel ontdekt en vervangen), maar dit soort uitzonderingen daargelaten werken reed-schakelaars betrouwbaar onder 3 randvoorwaarden:

Belasting

Ten eerste is het belangrijk dat de belasting die de reed-schakelaar te verwerken krijgt valt binnen de specificaties van die schakelaar. Bij DINAMO is die belasting bijna nul en heb je dus voldoende aan de kleinste reed-schakelaar die je kunt vinden. Wil je echter een wisselspoel rechtstreeks aansturen met een reed-schakelaar, dan moet je je toevlucht nemen tot, laten we zeggen, een wat meer lompe uitvoering. Bovendien moet je hierbij bedenken dat een wisselspoel een inductieve belasting is. Bij een wissel zonder eindafschakeling betekent dit dat bij het afschakelen van de stroom door de spoel van de wissel een hoge inductieve spanning komt te staan over de contacten van de reed-schakelaar. Hierdoor ontstaat een vlamboog tussen de contacten, die in ongunstige gevallen kan leiden tot het smelten van de contactpunten en het aan elkaar 'lassen' daarvan. Vanaf dat moment is de reed-schakelaar verworden tot een permanente verbinding en zal de spoel van de wissel doorbranden (het was er immers een zonder eindafschakeling). Als je dit soort constructies al overweegt, zorg dan tenminste voor vrijloopdiodes over de spoelen, maar beter is het toepassen van een of andere elektronische versterker om de schakelaar te ontlasten.

Pulsduur

Ten tweede: bij gebruik van reed-schakelaars in een computer-gebaseerd besturingssysteem is het goed te bedenken dat een reed-schakelaar een vrij korte puls afgeeft. Daarom is het onmogelijk om de stand van de reed-schakelaars rechtstreeks in te lezen met een computer die niet beschikt over een real-time operating system. Een Windows systeem is geen real-time systeem: Windows doet iets op het moment dat het toevallig uitkomt en niet omdat het precies op dat moment nodig is. Dat is (deze keer) geen verwijt aan Windows, want Windows is hiervoor nooit ontworpen. Wil je dit toch laten werken dan moet je dus ofwel wat elektronica toevoegen die de puls van de schakelaar verlengt of buffert totdat de computer de gebeurtenis heeft gedetecteerd, danwel zorgen dat het scannen van de schakelaars met een hoge gegarandeerde frequentie plaatsvindt. Dat laatste gebeurt bij DINAMO. Hier worden alle schakelaars gegarandeerd 100 keer per seconde gescand hetgeen leidt tot een 100% betrouwbare detectie.

Plaatsing

Tot slot is het belangrijk dat je de gebruikte magneten en de plaatsing van magneten en reed-schakelaars op elkaar afstemt!

Om een reed schakelaar betrouwbaar te laten functioneren moet je in feite even nagaan hoe zo’n ding werkt en dat is in principe heel simpel. Een reed schakelaar bestaat uit een glazen buisje met daarin twee verende contacten, die in ruststand net open staan. De contacten bestaan uit een magnetiseerbaar materiaal. Door de contacten op de juiste manier te magnetiseren kun je ze laten sluiten. De truc zit hier in de bijzin ‘op de juiste manier’. Om de contacten elkaar te laten aantrekken moet er één ‘noordpool’ worden en één ‘zuidpool’.

Dit kun je bereiken door een magneet in de lengterichting bij de schakelaar te houden (dus met de zuidpool van de magneet richting het ene uiteinde van de reed schakelaar en de noordpool richting het andere uiteinde).
Als je de magneet in de breedte houdt wordt geen van de contacten gemagnetiseerd en gebeurt er dus niks.
Als je de magneet loodrecht houdt (dus met één pool bij de schakelaar en de andere pool in ‘de lucht’ worden beide contacten noord of zuid en stoten ze elkaar juist af!. Beweeg je de magneet op die wijze langs de schakelaar (van één uiteinde via het midden naar het andere uiteinde) dan zullen de contacten eerst sluiten (één contact wordt gemagnetiseerd), dan openen (beide contacten worden gelijk gemagnetiseerd) en vervolgens weer sluiten (het andere contact wordt gemagnetiseerd).

Voor zover ik kan nagaan zijn er grofweg 2 typen magneten in omloop voor modelspoor toepassingen: ronde schijfjes en langwerpige blokjes.

De schijfjes hebben de noordpool aan de ene platte kant en de zuidpool aan de andere platte kant. Als je het schijfje plat op tafel legt (of er kort boven hangt, bijvoorbeeld onder een lok) loopt het magneetveld dus verticaal de tafel in, langs de rand van de magneet omhoog en van boven weer de magneet in. Wil je hiermee een reed schakelaar magnetiseren moet je deze dus ook verticaal opstellen, naast, onder of boven de magneet. Ernaast of erboven is in de praktijk lastig, dat wordt dus eronder. Boor een verticaal gat ter grootte van de diameter van je reed schakelaar in de tafel midden onder de plaats waar de magneet voorbij komt (als je de magneten midden onder je loks hangt is dat dus midden tussen de spoorstaven), buig een van de aansluitingen van de schakelaar zo kort mogelijk om (zonder dat-ie afbreekt), zodat hij strak langs het buisje komt te lopen en steek het zaakje met de omgebogen aansluiting omhoog langs de onderkant in het geboorde gat.

De langwerpige blokjes hebben een noordpool aan het ene uiteinde en de zuidpool aan het andere uiteinde. Als je het blokje plat op tafel legt (of er kort boven hangt) loopt het magneetveld dus van het ene uiteinde weg, langs het oppervlak van de tafel, terug het andere uiteinde van de magneet in. Om hiermee een reed schakelaar te magnetiseren moet je deze dus parallel aan de magneet houden, bijvoorbeeld in het oppervlak van de tafel. Als je je magneten dwars onder je loks hangt moet je dus ook de schakelaars dwars monteren. Als je de magneten in de lengterichting hangt moet je ook de schakelaars in de lengterichting plaatsen.

In principe moeten de drie bovengenoemde mogelijkheden betrouwbaar kunnen functioneren. Het is verstandig een beetje te experimenteren met de juiste afstand tussen magneet en schakelaar om het beste resultaat te krijgen. Er zijn vele magneten (en schakelaars) te koop. Ik geef zelf de voorkeur aan rechthoekige magneetjes die ik in de lengterichting onder het rollend materieel hang. Ik heb goede ervaringen met Märklin 7556. Nee, ik heb geen aandelen hierin en ik beweer niet dat andere merken slecht(er) zouden zijn. Mijn reed schakelaars zijn gewone losse glazen types uit de elektronica handel, ca 14 mm lang, 2,6 mm diameter, merk: geen idee.
Mijn schakelaars liggen in de lengterichting van de rails onder de bielsen, dus onzichtbaar weggewerkt in het ballastbed. Ik snijd hiervoor een sleufje in het ballastbed (b.v kurk), boor aan het begin en eind van dit sleufje gaatjes van 1 mm en plaats hierin de schakelaar. Ik zet hierbij de contacten verticaal (zodat je door de contactopening kijkt als je er van boven opkijkt). Vervolgens dek ik het geheel af met een stukje plakband, leg de rails erop en test de schakelaar. Als-ie werkt (soms zit er bij mij een tussen die het niet doet) lijm ik het ballastbed tussen de bielsen. Mocht ik later nog bij de schakelaar moeten zijn, (bv als er een defect zou raken) dan kan ik rails inclusief kurk-ballastbed van de ondergrond loshalen en de schakelaar vervangen. Als je rails met kant-en-klaar ballastbed gebruikt kun je m.i. van onderen een sleufje frezen tot net onder de bielsen en hierin de schakelaar plaatsen.

Houdt er rekening mee dat ijzer, of een ander magnetiseerbaar metaal, het magneetveld van de magneet beinvloedt. Bij 2-rail zijn er volgens mij geen railsystemen met een metalen railbedding en kleine schroefjes en spijkertjes hebben nauwelijks invloed. Bij 3-rail ligt dat anders, hetgeen kan betekenen dat je hiermee serieus rekening moet houden.

Ik kies voor horizontaal (en niet verticaal met schijfjes) omdat je zo de afstand tussen reed contacten en magneet beter onder controle hebt. Ik kies voor de lengterichting omdat dit een wat langere puls geeft dan in de breedterichting (en bij verticaal) en daardoor iets betrouwbaarder is bij hoge snelheden. Ik rijdt niet met TGV-achtige treinen, dus ik weet niet wat er gebeurt als het echt heel hard gaat (wel eens geprobeerd met een los rijtuig en ook dan werkt het nog). Wellicht moet je in dit geval een paar magneten achter elkaar hangen om de puls te verlengen (uiteraard wel netjes met noord-zuid in dezelfde richting!!).

Onderstaand in detail mijn opstelling (niet zeuren over de verhoudingen graag). Dit betekent niet dat de andere mogelijkheden niet zouden werken, maar ik ben proefondervindelijk tot de conclusie gekomen dat dit bij mij het beste werkt.

 (sluit dit venster om terug te gaan)