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Anordnung zur Einstellung von Weichen, Signalen oder ähnlichen Zubehörteilen
von Modelleisenbahnen Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Einstellung von
Weichen, Signalen oder ähnlichen Zubehörteilen von :Modelleisenbahnen mit elektrischen
Lokomotiven, die über den.Schienenstrang mit Strom gespeist werden. Dabei wird normal
der Schienenstrang mit einem Strom bestimmter Spannung, aus Sicherheitsgründen meistens
niederer Spannung, wie z. B. 12 Volt, versorgt, der entweder den Hauptleitengen
über einen Transformator oder einer Batterie entnommen wird. Der Motor der Lokomotive
ist auf die bestimmte Spannung eingerichtet.
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Bei derartigen Anordnungen ist es bekannt, Lampen, Signale, Weichen
und' andere Zubehörteile von Modelleisenbahnen vom Zug aus zu bedienen. Dabei war
es insbesondere bekannt, Weichen durch falsch anfahrende Triebfahrzeuge in die der
falschen Anfahrt entsprechende Stellung zu bringen. Immer war es dabei nur möglich,
eine ganz bestimmt festgelegte Einstellung der Zubehörteile vorzunehmen, nicht aber
eine völlig willkürliche Einstellung. So konnte man z. B. niemals die Weichen bei
Fahrt des Triebfahrzeuges in Richtung auf die Weichenzungen vom Fahrzeug aus verstellen,
sondern bedurfte- dazu eines besondere elektrische Zuleitungen erfordernden Stellmagneten.
Dieser Nachteil soll nun durch die Erfindung beseitigt und die Möglichkeit geschaffen
werden, durch eine einfache Spannungserhöhung die Zubehörteile in willkürlich gewählter
Weisse zu schalten. Für die Zubehörteile bedeutet diese Anordnung eine analoge Anpassung
an die Betätigung von Straßenbahnweichen.
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Erfindungsgemäß soll die Lokomotive einer solchen Mod!ell.eis-enbahn
so eingerichtet sein, daß sie einerseits ein in der Richtung auf den Schienenstrang
zu abwärts bewegliches, mit einem Glied an dem Schienenstrang zusammenwirkendes
Glied, andererseits eine ebenfalls von dem Schienenstrang :gespeiste, bei normaler
Spannung unwirksame, bei erhöhter Spannung das Glied, abwärts bewegende elektromagnetische
Vorrichtung besitzt. Sobald das Glied bewegt werden soll, wird' die Spannung erhöht.
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Der Teil des Schienenstranges, der von dem abwärts beweglichen Glied
der Lokomotive beei.nflußt werden soll, kann mit einem zu bewegenden Teil der Eisenbahnanlage
verbunden oder dieser selbst sein. Beispielsweise kann dieser Teil mit einem Signal
in Verbindung stehen, vorzugsweise aber d'ie Stellvorrichtung zum Verstellen einer
Weiche bilden. Die Erfindung ermöglicht es dem Benutzer einer Modelleisenbahn, ohne
besondere Steuerleitung eine Fernkontrolle über eine solche Stellvorrichtung auszuüben.
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Selbstverständlich darf die Erhöhung der Stromspannung nicht so lange
dauern, daß der Motor oder andere Teile beschädigt werden. Vorzugsweise geschieht
die Bedienung der elektromagnetischen Vorrichteng mit Hilfe eines Kondensators,
der in einer Stellung eines Schalters geladen, zur Erzeugung einer kurzen beträchtlichen
Spannungserhöhung aber in einer anderen Stellung des Schalters entladen wird. Andererseits
kann auch eine geringere Spannungserhöhung für längere Zeit z. B. durch Verstellung
eines Widerstandes von Hand, erfolgen. Beispielsweise können dem Schienenstrang
für kurze Zeit 17 Volt anstatt 12 Volt zugeführt werden.
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Hängt die Dauer der Spannungserhöhung von der Bedienung des Stellschiebers
eines Widerstandes ab, wird vorteilhaft das durch die Spannungserhöhung abwärts
bewegte Glied der Lokomotive unter Federwirkung sofort wieder in seine Normalstellung
gebracht, sobald- die Spannung wieder auf ihren Normalwert gebracht ist. In einem
solchen Falle muß der Bediener der Eisenbahn die Lokomotive beobachten und die Spannungserhöhung
nur kurz vor dem Erreichen des in dem Schienenstrang angeordneten Stellgliedes vornehmen
sowie sofort wieder die Normalspannung einstellen, sobald das Stellglied von dem
Stellglied- .der Lokomotive beeinfllußt ist .und die Weichen verstellt, das Signal
gestellt oder die entsprechenden anderen Vorrichtungen bedient sind. Da ein Kind
leicht die Spannungserhöhung so lange wirken
läßt, daß Schädigungen
einteten; :und :da eine verlängerte Spannungserhöhung,- die sich in einer Geschwindigkeitserhöhung
auswirkt, einen unnatürlichen Eindruck erweckt, ist es richtiger, wie oben bereits
geschildert, die Anordnung so zu treffen, daß die Spannungserhöhung beträchtlich,
aber nur sehr kurz ist. Ist dieses der Fall, muß aber das Stellglied der Lokomotive
in seiner Arbeitsstellung verbleiben, bis es das Stellglied in dem Schienenstrang
beeinflußt hat, obwohl die Wiederherstellung der normalen Spannung augenblicklich
erfolgt. Aus diesem Grunde besitzt die elektromagnetische Vorrichtung vorteilhaft
eine Armatur, die in ihrer Normalstellung durch, eine Feder von einem magnetischen
Pol entfernt, aber nach dem Bewegen auf den Pol zu infolge der Erhöhung der Spannung
entgegen der Federwirkung durch magnetische Anziehung auch dann in ihrer Lage gehalten
wird, ,wenn die elektromagnetische Vorrichtung nur unter der Normalspannung steht.
Der Schienenstrang muß dann eine Rampe besitzen, die das Stellglied der Lokomotive
wieder in seine obere Stellung bringt, wenn es das Stellglied des Schienenstranges
bedient hat. Man kann aber auch die Rückkehr des Stellgliedes. in seine Ruhestellung
unter der Wirkung der Feder durch, momentane Unterbrechung des Stromes herbeiführen.
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Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in den Zeichnungen
dargestellt; es zeigt Fig. 1 eine Lokomotive mit teilweise weggebrochenem Gehäuse,
Fig. 2 einen Weichenteil des Schienenstranges, Fig. 3 denselben in anderer Stellung
der Teile, Fig. 4 den "Areichenteil von unten, Fig.5 ein Schaltschema fü:r dein
Strom des Schienenstranges, Fig. 6 ein Schaltschema einer anderen Anordnung für
den Strom des Schienenstranges.
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Die in Fig. 1 dargestellte Lokomotive besitzt einen schematisch dargestellten
Motor 1, dem Strom von Schienen 2 des Schienenstranges in bekannter Weise zugeführt
wird. Die Lokomotive besitzt ein in der Spurmitte angeordnetes, abwärts bewegliches
Glied in Form eines mit Kopf 6 versehenen Kolbens 3, der in einer Isolierbuchse
4 gleiten kann und dessen oberes Ende von einer Druckfeder 5 umgeben ist. Diese
Feder 5 bringt den Kopf 6 des Kolbens 3 in Berührung mit einem Isolierstreifen 7,
der an dem Anker 8 eines Elektromagneten 9 befestigt ist. Der Anker 8 ist an :einen
Arm 11 bei 10 angelenkt. Der Elektromagnet erhält in Reihe mit dem Motor 1 Strom
durch Leitungen 12.
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Erhalten die Schienen 2 Strom der- festgelegten Spannung, z. B. 12
Volt, ist, wie in Fig. 1 dargestellt, die Anziehungskraft auf :den Anker 8 nicht
groß genug, um die von der Feder 5 nach oben ausgeübte Kraft zu überwinden, und
der Anker 8 wird daher in der größten Entfernung von dem Elektromagneten 9 gehalten.
Seine Aufwärtsbewegung wird durch das gebogene Ende eines Armes 13 begrenzt, der
das Widerlager für den Isolierstreifen 7 bildet und leicht so gelogen werden kann,
daß er den =Maximalabstand zwischen Anker 8 und Elektromagnet 9 in der gewünschten
Größe regelt. Wird die Stromspannung in den Schienen 2 erhöht, ziehen die magnetischen
Kräfte den Anker 8 gegen den Federdruck nach unten, so daß der Kolben 3 nach unten
bewegt wird und sein Ende in die in gestrichelten Linien dargestellte Lage kommt.
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Der Kolben 3 wird zur Fernschaltung von Weichen in dem Schienenstrang
benutzt. Eine solche Weiche ist mit den für die Verstellung erforderlichen Ano@rdnungen
in den Fig.2 bis 4 dargestellt. Das die Schienenstücke 15 :und 16, wie sie für Weichen
üblicherIveise benutzt werden, tragende Glied 14 ist mit einem festen Zapfen 17
versehen, der durch die Grundplatte der Weiche hi:ndurchragt und an .der-en Rückseite
mit einem Y-fö:rmi,gen Balken 18 fest verbunden ist, der einen Handgriff 19 besitzt.
Zum Verstellen der Weiche muß sich die ganze Anordnung .um die Achse des Zapfens
17 drehen. Am einen Ende des Balkens 18 ragt ein Zapfen 20 aufwärts durch eine Öffnung
21 in der Grundplatte hindurch, der als Gelenkzapfen für eine Zunge 22 dient. Die
Zunge 22 erstreckt sich zwischen den Schienen in Richtung einer in Richtung des
Pfeiles X kommenden Lokomotive, und ihre Oberfläche fluchtet mit den Oberkanten
der Schienen.
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Die Zunge 22 besitzt eine Bohrung 23, in die das abgebogene Ende eines
Drahtes 24 eingreift, dessen anderes Ende 25 an der Unterseite der Grundplatte der
Weiche verankert ist. Das abgebogene Ende des Drahtes 24 wirkt als Zapfen, um den
die Zunge 22 sich drehen kann, wenn sich. der Balken 18 um die Achse des Zapfens
17 dreht. Infolge der Biegsamkeit des Drahtes ist die durch den Balken 18 und den
Draht 24 gebildete Hebelverbindung etwas nachgiebig und gegen Verklemmen geschützt.
Wird der Balken 18 mit Hilfe des Handgriffes 19 entgegengesetzt dem Uhrzeigersinn
(in bezu:g auf Fig. 4) aus der Stellung nach Fig.2 in die Stellung nach Fig.3 verschwenkt,
verschwenkt sich .die Zunge 22 im Uh.rzeigersinn um die Achse der Bohrung 23. Die
Zunge 22 gelangt dann aus der in einer Richtung gegen den Schienenstrang geneigten
Stellung nach Fig. 2 in die in Fig. 3 ,gezeigte Stellung, in der sie in der anderen
Richtung gegen den Schienenstrang geneigt ist.
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Die Zunge 22 bildet das von dem Stellglied 3 der Lokomotive beeinflußte
Stellglied der Weiche. Wird die Zunge 22 durch das Stellglied 3 verschwenkt, wird
auch der Balken 18 versch-,venkt und damit das ganze Weichenglied 14. Ist das Stellglied
3 in seiner Arbeitsstellung, wenn die Lokomotive die Zunge 22 erreicht, gleitet
sie entlang der einen Seite derselben und schwenkt sie seitwärts aus ihrem Weg heraus.
Diese seitliche Bewegung drückt den Zapfen 20 ebenfalls zur Seite und zwingt :den
Balken 18 zu einer Schwenkung, durch die die Weiche verstellt wird. Die Einwirkung
des Stellgliedes 3 auf die Zunge 22 verstellt beim Durchfahren der Lokomotive die
Weiche, ganz einerlei, in welcher Stellung sie steht. Ist aber das Stellglied 3
in seiner Ruhestellung, fährt die Lokomotive über die Zunge hinweg, ohne sie zu
beeinflussen.
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Hat das Stellglied 3 die Zunge 22 verstellt, läuft es auf eine Rampe
26 in der Mitte der Weichengrund platte auf und wird .gegen die magnetische Anziehung
des Elektromagneten 9 nach :oben in die in Fig. 1 gezeigte Stellung verschoben.
Die Rampe 26 ist doppelt, d. h., sie fällt nach beiden Seiten von einem mittleren
erMhten Teil aus ab, so daß das Stellglied auch dann nach oben gedrückt wird, wenn
es bei der Ankunft der Lokomotive aus der Richtung entgegengesetzt dem Pfeil X gerade
herabgezogen sein sollte. Dadurch wird eine Beschädigung des Zapfens 20 vermieden.
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Befährt die Lokomotive die Weiche in den Pfeilrichtungen
Y oder Y', kann die Weiche falsch gestellt sein. Um sie in jedem Fall
richtig zu stellen, werden zusätzliche Elemente vorgesehen, die mit :dem Stellglied
3 zusammenarbeiten und bewirken, daß bei falscher Weichenstellung das Stellglied
eine richtige Einstellung bewirkt.
Diese Elemente sind Fahnen 27
und 27', von denen auf jedem Zweigstrang der Weiche eine vorgesehen ist .und; die
durch Öffnungen 28 und 28' der Grundplatte von den Armen des Balkens 18 emporragen.
Vorausgesetzt, d'aß der Zug mit Ausnahme des Stellgliedes 3 keinerlei Teile besitzt,
die nahe auf den Teil des Schienenstranges zwischen den Schienen hinabragen, können
die Fahnen 27 und 27' hoch genug herausragen, um an dem Stellglied 3 auch dann anzugreifen,
wenn dieses in seiner oberen Stellung ist. Ist aber die Konstruktion des Zuges so,
daß die Fahnen nicht über die Oberfläche der Schienen hinausragen dürfen, mu@ß der
Bediener der Anlage dafür sorgen, daß das Ste llglied 3 herabgelassen ist, wenn
sich die Lokomotive der Weiche nähert. Ist die Weiche für eine in Richtung des Pfeiles
Y oder Y' kommende Lokomotive richtig eingestellt, kommt die entsprechende Fahne
nicht mit dem Stellglied 3 in Berührung. In Fig.2 ist die Weiche für eine in Richtung
des Pfeiles Y' kommende Lokomotive richtig gestellt, nicht aber für eine in der
Richtung Y kommende Lokomotive. Das Stellgliedi 3 läuft an der Fahne 27' vorbei,
ohne sie zu bewegen, würde aber die Fahne 27 berühren und seitwärts drücken, so
daß der Balken 18 verschwenkt wird und die Weiche richtig stellt.
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Um sicherzustellen, daß das Einstellglied nach dem Passieren der Fahnen
27 oder 27' in der Richtung Y oder Y' in seiner oberen Stellung ist und die Schienenstücke
15 oder 16 nicht beschädigen kann, sind Rampen 29 und 29' ähnlich der Rampe 26 in
der Mitte der Grundplatte der Weiche vorgesehen.
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Fig. 5 zeigt in einem Schaltschema, wie der Strom den Schienen 2 von
den Hauptleitungen 30 zugeführt wird. Die Schienen 2 werden durch einen Transformator
31, einen Gleichrichter 32 und einen veränderlichen Widerstand' 39 zur Änderung
der Geschwindigkeit des Motors zugeführt. Außerdem ist ein zweiter Stromkreis mit
Widerständen 33 und 34 (einer in jeder Leitung 30), einem Gleichrichter 35 und einem
Doppelpolschalter 36 vorhanden. Der Schalter 36 ist durch einen Kondensator 37 und
einen Widerstand 38
in Parallelschaltung überbrückt. Normal verbindet der
Schalter 36 den Kondensator 37 und den Widerstand 38 mit den Hauptleitungen 30 mit
dem Ergebnis, daß der Kondensator geladen wird, wobei die erzielte Spannung von
dem Verhältnis des Widerstandes 38 zur Summe der Widerstände 33, 34 und 38 abhängig
ist. Wird der Schalter 36 umgelegt, entlädt sich der Kondensator 37 durch die Schienen,
und eine hohe Spannung (beispielsweise 80 Volt) fließt durch den Elektromagneten
9 und setzt ihn in Tätigkeit. Dieser Spannungsstoß dauert nur einen Bruchteil einer
Sekunde und schadet dem Motor nichts.
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Fig. 6 zeigt eine an .und für sich bekannte Anordnung, bei der die
Leitungen 30' durch einen Transformator 40 überbrückt werden, dessen zweite Windung
zwei Abnahmepunkte 41 und 42 besitzt, die wahlweise mit einem Gleichrichter 43 mit
Hilfe eines Polschalters 44 verbunden werden können. Normal besteht die Verbindung
mit dem Abnahmepunkt 41, und die Spannung ist 12 Volt. Um den Elektromagneten 9
zu bedienen, wird der Polschalter 44 auf den Abnahmepunkt 42 umgelegt, und die Spannung
steigt auf 17 Volt.