Regeltransformator für mit niedergespanntem Gleichstrom betriebene
Spielzeug- und Modelleisenbahn Zum Betrieb von Spielzeug-'und Modelleisenbahnen
mit niedergespanntem Gleichstrom werden meist Regeltransformatoren benutzt,-deren
Primärwicklung über einen Stecker mit dem Starkstromnetz von 110 oder 220
V verbunden wird und die außer einer sekundärseitigen Wicklung für den Betrieb von
Weichen, Beleuchtungen oder dgl. mit niedergespanntem Wechselstrom eine zweite Sekundärwicklung
aufweisen, die über einen Gleichrichter eine für den PahrbetAeb benötigte niedergespannte
Gleichspannung liefert. Zur Regelung dieser Fahrspannung wird im einfachsten Fall
die entsprechende, nach außen gelegte Transformatorwicklung mit einem Schleifbügel
versehen, der von .-einem Regelknopf aus betätigbar ist, wobei die zwischen dem
Schleifbügel und-dem einen Wicklungsende abgenommene Teilspannung dieser Sekundärwicklung
einem Trockengleichrichter zugeführt wird, dessen Gleichstrompole mit entsprechenden
Klemmen bzw.
Stec IrbuaL)con des Tra##-,isformators leitend verbu2%deii
zind. Um
-im Pah--"be-#2?:Leb die PJc),larGrichtung wechseln
zu 1-,ö#eiGn9 wiTd im
noch ein Umschalter der die
Ausgänge deo Gleichrich#>,grs wahlweise in dev einon und in
der
anderen Polung mit den Ausehlußklemmen bzw. Steckbuchsen für die Zuleitungen dea
Pahrstrames verbindet.
Es sind auch Regeltransformatoren bekannt,
bei denen zwischen .dem Schleifbügel und dem Regelknopf eine Kulissenführung Vorgesehen
ist, so daß der Regelknopf aus einer Nullstellung nach beiden Seiten verdreht werden
kann, wobei der Schleifbügel jeweils von seiner Null-Lage aus in eine eine maximale
Spannung ergebende Endlage verstellbar ist. Durch Vorsehen von zur Achse des Regelknopfes
konzentrischen Kontaktbahnen und von durch den Regelknopf mitbewegbaren Schleifbügeln
wird hierbei ein Umschalter gebild'et, so daß beim Durchlaufen der Null-Stellung
des Regelknopfes die Verbindung zwischen den Gleichstrompolen des Gleichrichters
und den diesen zugeordneten Klemmen bzw. Steckbuchsen vertauscht wird. Aufgabe der
vorliegenden Erfindung ist es, einen Regeltransformator zu schaffen, der es gestattet,
ohne nennenswerten.Aufwand von der geregelten Gleichspannung für den Fahrbetrieb
auch eine Teilepannung zur Verfügung zu haben, insbesondere die auf die Hälfte reduzierte
vom Gleichrichter maximal abgegebene Gleichspannung. Zu diesem Zweck wird nach der
Erfindung ein Regeltransformator für elektrische Spielzeug- und Modelleisenbahnen
vorgeschlagen, welcher wenigstens eine Sekundärwicklung und einen Gleichrichter
zur Entnahme von niedergespanntem Gleichstrom, eine Einrichtung zur Regelung der
Höhe der Gleichspannung und vorzugsweise Einrichtungen zur Umpolung der den Entnahmeklemmen
bzw. Steckbuchsen 'vom Gleichrichter zugeführten Gleichspannung aufweist, mit dem
Kennzeichen, daß der Gleichrichter des Regeltransformators mit wenigstens einer
weiteren zusätzlichen Anzapfung versehen ist, diü entweder direkt und/oder üBerg
einen Umschalter mit einer am Transformatorgehäuse vorgesehenen Entnahmeklemme oder
Steckbuchse verbunden ist.
Durch die -nach der Erfindung vorgesehene
Ausbildung des Regeltransformators wird der Vorteil erhalten, daß ohne besondere
Maßnahmen, d. h. also ohne Verwendung eines zusätzlichen Regelwiderstandes
eine gegenüber der normalen Gleichspannung reduzierte--Gleichspannung für den Fahrbetrieb
zur Verfügung steht, die beispielsweise zum Betrieb eines besonderen Fahrstromkreises
mit geringerer Geschwindigkeit benutzt werden kann. Diese reduzierte Fahrspannung
kann beispielsweise auch zur Speisung einer Gefällstrecke benutzt werden, so daß
hierfür ein zusätzlicher Vorschaltwiderstand nicht benötigt wird. Bei Verwendung
eines Voilweggleichrichters in Brückenschaltung mit vier Trockengleichrichterelementen
kann diese zusätzliche Anzapfung an einem oder gn beiden Wechselpolen des Gleichrichters
angebracht werden. Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung wird vorgeschlagen,
unmittelbar am Regeltransformator einen aus einem Tastschalter bestehend'en Umschalter
vorzusehen, bei dessen Betätigung eine der Gleichspannungsklemmen bzw..Steckbuchsen
mit dieser zusätzlichen Anzapfung des Gleichrichters leitend verbunden wird, so
daß für die Dauer des Gedrückthaltens des Tastschalters die Gleichstromzuleitungen
mit der reduzierten Fahrspannung gespeist werden. Dieser Tastumschalter kann zweckmäßig
auch unmittelbar am oder im Regelknopf vorgesehen sein, wodurch eine bequeme Einhandbedienung
des Regeltransformators möglich wird. Es hat sich gezeigt, daß durch die Reduzierung
der Betriebsspannung die Fahrgeschwindigkeit im unteren Regelbereich wesentlich
genauer eingestellt werden kann als bei normaler Betriebsspannung. Das unmittelbare
Vorsehen eines solchen Umschalters bzw. Tastum-Schalters am Regeltransformator ergibt
daher auch die Möglichkeit, mit sehr niedrigen Geschwindigkeiten zu fahren.Control transformer for toy and model railways operated with low voltage direct current To operate toy and model trains with low voltage direct current, control transformers are usually used, whose primary winding is connected to the 110 or 220 V high voltage network via a plug and which apart from a secondary winding for the Operation of points, lighting or the like with low-voltage alternating current have a second secondary winding which, via a rectifier, supplies a low-voltage direct voltage required for the PahrbetAeb. To regulate this traction voltage, in the simplest case, the corresponding, outward-facing transformer winding is provided with a sliding bracket, which can be actuated from a control button, the partial voltage of this secondary winding taken between the sliding bracket and the one end of the winding is fed to a dry rectifier, whose DC poles with appropriate terminals or Stec IrbuaL) con des Tra ##, isformators conductive verbu2% deii zind. Around
-im Pah - "be # 2?: Leb die PJc), change direction to 1-, ö # eiGn9 wiTd im
another toggle switch that the
Outputs deo rectification #>, grs alternatively in dev einon and in the
other polarity with the outlet terminals or sockets for the supply lines dea Pahrstrames. There are also known regulating transformers in which between .dem slider and the control knob a link guide is provided so that the control knob can be rotated from a zero position to both sides, the slider from its zero position in a resulting maximum voltage End position is adjustable. By providing contact tracks concentric to the axis of the control knob and by the control knob moveable grinding bows, a changeover switch is formed, so that when the control knob is passed through the zero position, the connection between the DC poles of the rectifier and the terminals or sockets assigned to them is interchanged will. The object of the present invention is to create a regulating transformer which makes it possible to have a part voltage available without significant effort from the regulated DC voltage for driving operation, in particular the maximum DC voltage output by the rectifier reduced by half. For this purpose, a regulating transformer for electric toy and model railways is proposed according to the invention, which has at least one secondary winding and a rectifier for drawing low-voltage direct current, a device for regulating the level of the direct voltage and preferably devices for reversing the polarity of the removal terminals or sockets' has DC voltage supplied by the rectifier, with the characteristic that the rectifier of the regulating transformer is provided with at least one further additional tap that is connected either directly and / or via a changeover switch to a removal terminal or socket provided on the transformer housing. Due to the design of the regulating transformer provided according to the invention, the advantage is obtained that without special measures, d. H. That is to say, without using an additional regulating resistor, a reduced direct voltage compared to the normal direct voltage is available for driving, which can be used, for example, to operate a special driving circuit at a lower speed. This reduced driving voltage can also be used, for example, to feed a downhill section, so that an additional series resistor is not required for this. When using a full-wave rectifier in a bridge circuit with four dry rectifier elements, this additional tap can be attached to one or both of the rectifier's alternating poles. According to a further feature of the invention, it is proposed to provide a switch consisting of a pushbutton switch directly on the regulating transformer, upon actuation of which one of the DC voltage terminals or sockets is conductively connected to this additional tap of the rectifier, so that for the duration of the hold down Pushbutton switch the direct current supply lines are fed with the reduced driving voltage. This push button switch can expediently also be provided directly on or in the control button, which enables convenient one-hand operation of the control transformer. It has been shown that by reducing the operating voltage, the driving speed in the lower control range can be set much more precisely than with normal operating voltage. The immediate provision of such a changeover switch or tactile switch on the regulating transformer therefore also makes it possible to drive at very low speeds.
Die Erfindung ist an Hand der Eiguren 1 - 5 näher erläutert.
Es
zeigen: Fig. 1 das Schaltbild eines Regeltransformators mit einer nach der
Erfindung vorgeschlagenen zusätzlichen Steckbuchse zur Entnahme einer reduzierten
Gleichspannung, Fig. 2 die in Fig. 1 in einer Ansicht von oben dargestellte,
mit Steckbuchsen versehene Anschlußleiste des Regeltransformators in einer Ansicht
von vorne, Fig. 3 das Schaltbild eines Regeltransformators mit einem nach
der Erfindung angeordneten Tastumschalter zum wahlweisen Verbinden einer zusätzlichen
Anzapfung #es Gleichrichters mit einer der Steckbuchsen zur Entnahme des Fahrgleichstromesq
Fig. 4 die zu der in Figur 3 dargestellten Schaltungsanordnung gehörende
Anschlußleiste des Regeltransformators in einer Ansicht von vorne und Fig.
5 eine Darstellung des Regelknopfes eines Regeltransform-ators mit einem
koaxial innerhalb des Regelknopfes vorgesehenen Tastumschalter für die in Figur
3 dargestellte Schaltanordnung in einem teilweisen Vertikalschnitt.The invention has reference to the Eiguren 1 - explained in more detail. 5 In the drawings:... 1 shows the circuit diagram of a control transformer with a proposed according to the invention additional plug socket for taking a reduced DC voltage, Figure 2 shows the illustrated in Fig 1 in a view from above, provided with sockets connection strip of the regulating transformer in a view from the front , Fig. 3 is a circuit diagram of a control transformer, arranged according to the invention Tastumschalter for selectively connecting an additional tap #This rectifier with one of the sockets for removing the Fahrgleichstromesq Fig. 4, which belongs to the embodiment shown in Figure 3 circuitry connecting strip of the regulating transformer in a view from the front and FIG. 5 shows a representation of the control button of a control transformer with a key switch provided coaxially within the control button for the switching arrangement shown in FIG. 3 in a partial vertical section.
Die in den Figuren 1 bzw. 3 dargestellte Schaltungsanordnung
ist im Prinzip bekannt. Der Regeltransformator weist eine zum Anschluß an das Starkstromnetz
dienende Primärwicklung 1 sowie zwei Sekundärwicklungen 2 und 3 auf.
Die Sekundärwicklung 2 ist über ein Sicherungselement bzw. einen thermischen Ausschalter
unmittelbar mit den Steckbuchsen 5 und 6 der Anschlußleiste
7
bzw. 7! am Transformator verbunden. Den Buchsen 5 und
6 kann der zum Betrieb von elektrischen Weichen, Licht- und Signalanlagen
dienende niedergespannte Wechselstrom von beispielsweise 16 V entnommen werden.
Die zweite außen liegende Wicklung 3
des Regeltransformators ist über ein
Sicherungselement 4t miteinem
Vollweggleichrichter 8 verbunden,
dessen Ausgänge über einen Zweipolumschalter 9 mit den Steckbuchsen
10 und 11 der Anschlußleiste 7 bzw. 71 verbunden sind.
Dem Gleichrichter 8
wird über einen von einem Regelknopf aus verstellbaren
Schleifbügel 12 eine Wechselspannung zugeführt. Je nach der Stellung des Umschalters
9 erhalten daher die Steckbuchsen 10' und 11
eine Gleichspannung
in der einen oder anderen Polung, deren Höhe durch den Schleifbügel 12 eingestellt
wird. Bei dem Beispiel in Fig. 1 und 2 ist der mit dem Schleifbügel #i2 verbundene
Pol 13 des Gleichrichters 8 mit einer zusätzlichen' Steckbuchse 14
an der Anschlußleiste 7 verbunden. Zwischen der Steckbuchse 14 -und-einer
der Steckbuchsen 10 und 11 steht daher eine Gleichspannung zur Verfügung,
wie sie normalerweise einer nur mit-zwei Gleichrichtern ausgerüsteten Anordnung
entspricht Die zwischen den Steckbuchsen 14 und 11 bzw. 14 und
10 abnehmbare Gleichspannung hat dailer nur etwa den halben Wert gegenüber
der an den Buchaen 10 und 11 entnommenen Gleichspannung. Anstelle
der in Fig. 1 verwendeten Anordnung mit einem.Vollweg gleichrichter mit insgesamt
vier Gleichrichterzellen kann natürlich auch eine Anordnung treten, bei der jeder'Brückenzweig
mehrere Gleichrichterzellen aufweist. Infolgedessen kann der Anzapfpunkt
13 des Gleichrichters auch eine andere Lage als bei dem Beispiel der Fig.
1 aufweisen. Auch ist es möglich, bei dem in Figur 1 dargeätellten
Vollweggleichrichter in einem der Brückenzweige oder in zwei gegenüberliegenden
Brückenzweigen anstelle eines Gleichrichters-einen Kondensator vorzusehen.The circuit arrangement shown in FIGS. 1 and 3 is known in principle. The regulating transformer has a primary winding 1 and two secondary windings 2 and 3 for connection to the power supply system. The secondary winding 2 is directly connected to the sockets 5 and 6 of the terminal strip 7 and 7 via a fuse element or a thermal switch. connected to the transformer. The low-voltage alternating current of 16 V, for example, used to operate electrical switches, lights and signal systems can be taken from the sockets 5 and 6. The second external winding 3 of the regulating transformer is connected via a fuse element 4t to a full-wave rectifier 8 , the outputs of which are connected via a two-pole switch 9 to the sockets 10 and 11 of the terminal strip 7 and 71 , respectively. The rectifier 8 is supplied with an alternating voltage via a sliding bow 12 which can be adjusted by a control knob. Depending on the position of the switch 9 , the sockets 10 ′ and 11 therefore receive a DC voltage in one or the other polarity, the height of which is set by the grinding hanger 12. In the example in FIGS. 1 and 2, the pole 13 of the rectifier 8 connected to the grinding bow # i2 is connected to an additional socket 14 on the terminal strip 7 . Between the socket 14 -and-one of the sockets 10 and 11, therefore, is a DC voltage, as it usually corresponds to an equipped with-two rectifiers arrangement The removable from the sockets 14 and 11 or 14 and 10, DC voltage has dailer only about half the value compared to the DC voltage taken from the jacks 10 and 11. Instead of the arrangement used in FIG. 1 with a full-wave rectifier with a total of four rectifier cells, an arrangement can of course also be used in which each bridge branch has several rectifier cells. As a result, the tapping point 13 of the rectifier can also have a different position than in the example of FIG. 1 . In the case of the full-wave rectifier shown in FIG. 1 , it is also possible to provide a capacitor in one of the bridge branches or in two opposite bridge branches instead of a rectifier.
Die Erfindung ist weiterhin auch bei Regeltransförmatoren anwendbar,
bei denen der Umschalter 9 über eine Kulissensteuerung von dem Regelknopf
aus bedient wird, so daß beim Durchlaufen der Null-Stöllung des Regelknopfes der
Umschalter 9 selbsttätig umgeschaltet wird. Hierbei können auchg wie bereits
bekannt, die
Schaltkontakte des Umschalters 9 teils aus feststehenden
Schleifbahnen und teils aus von dem Reglerknopf mitbewegten Schleifkontakten bestehen.
Bei dem in den Figuren 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispiel fehlt die
zusätzliche Steckbuchse 14. Stattdessen ist die AnzapfÜng 13 des Vollweggleichrichters
8 mit einem Zuleitungspol eines Tastumschalters 15 verbunden, der
sich unmittelbar anoder in dem Regeltransformator befindet. Der zweite Zuleitungspol
des Tastumschalters 15 ist mit einem der Ausgangspole des zweipoligen Umschalters
9 verbunden. Die Ableitung des Tastumschalters 15
führt zu der Buchse
11 der Anschlußleiste 71.
Die Wirkungsweise der in den Figuren
3 und 4 dargestellten Schaltungsanordnung ergibt sich unmittelbar
aus dem Schaltbild. Normalerweise ist die Steckbuchse 11 mit dem einen Pol
des Umschalters 9 verbunden, so daß, wie bei den bekannten Anordnungen, den
Buchsen 10 und 11 Gleichstrom entnommen wird, dessen Spannung der
Ausgangsspannung des Vollweggleichrichters 8 entspricht. Beim Betätigen des
Tastumschalters 15 wird jedoch die Buchse 11 an den Pol
13 gelegt, so daß jetzt etwa nur die halbe Gleichspannung zwischen den Buchsen
10 und 11 zur Verfügung steht. Die in den Figuren 1 und 2 dargestellte
Anordnung ist dann von Vorteil, wenn beispielsweise eine Gefälletrecke oder ein
zweiter .Fahrstromkreie mit einer reduzierten Gleichspannung versehen werden soll.
Die Anordnung gemäß dem Beispiel in Fig. 3 und 4 ist besonders dann zu empfehlen,
wenn der gleiche Fahrstromkrein insbesondere bei kleinen Geschwindigkeiten, z. B.
beim Anfahren, mit einer reduzierten Gleichspannung ge'apeist werden soll. Selbstverständlich
lassen sich die beiden dargestellten Ausführungebeispiele auch zu einer dritten
Ausführungsform kombinieren, bei der dann sowohl ein Tastumschalter als auch wenigstens
eineweitere Steckbuchse oder Klemme zur Entnahme eines Gleichstroms mit reduzierter
Spannung zur Verfügung steht.
Bei der Einmannbedienung einer Bahnanlage
erfolgt normalerweise die Regelung des Fahrbetriebes dadurch, daß mit der rechten
Hand der Regelschalter am Transformator betätigt wird und mit der linken Hand die
Einstellung von Weichen und Signalanlagen erfolgt. Um hierbei auch gleichzeitig
mit der rechten Hand den Tastumschalter bedienen zu können, ist es zweckmäßig, diesen
in unmittelbarer Nähe des Regelknopfes vorzusehen. Eine besonders vorteilhafte Ausführuiigsform
ergibt sich, wenn der Tastumschalter unmittelbar am oder im Regelknopf vorgesehen
wird, wodurch er gleichzeitig mit dem Regelknopf, und zwar mit einem Finger, bedienbar
wird. Figur 5 zeigt im Prinzip die Ausbildung eines solchen mit einem Tastumschalter
versehenen Regelknopfes an einem nach der Erfindung ausgebildeten Regeltransformator.
In der Figur stellen im einzelnen dar: 16 die obere Wand des Transformatorgehäuses,
17 einen gerändelten Regelknopf, 18 eine Scheibe bzw. Zu-Ver zum Befestigen
des Regelknopfes 17 an dem Gehäuse 16, 19 einen Schleifbügel oder
Kulissenhebel zur Einstellung einer veränderlichen Wechselspannung an einer Sekundärwicklung
des Transformators, 20 eine Mutter zum Befestigen des Bügels 19 an dem Regelknopf
17. Koaxial innerhalb des Regelknopfes 17 befindet.sich gegen den
Druck einer Feder 21 nach unten verschiebbar der Stellknopf 22 eines Tastumschalters,
dessen unteres Ende sich oberhalb eines federnden Bügels 23 befindetg der
die Ableitung des Umschalters bildet. In dem Regelknopf 17
sind ferner noch
die Pole zweier feststehender Kontakte 24 und 25
vorgesehen, welche als Stromzuleitungen
des Umschalters dienen. -
Die Verbindung der Kontakte 24 und 25 mit
ortsfesten Kontakten in dem Transformator kann, wie nicht dargestellt, in bekannter
Weise mittels Schleifbahnen und Schleifkontakten erfolgen. Mit der in Figur
5 dargestellten Anordnung ist es möglich, in sehr ,bequemer Weise die Bahnanlage
wahlweise mit normaler und reduzierter Fahrspannung zu versorgen.The invention can also be used in regulating transformers in which the changeover switch 9 is operated via a link control from the control knob, so that the changeover switch 9 is automatically switched over when the control knob is passed through the zero position. As is already known, the switching contacts of the changeover switch 9 can also consist partly of fixed sliding tracks and partly of sliding contacts moved along by the control button. In the embodiment shown in Figures 3 and 4, the additional socket 14 is missing. Instead, the tap 13 of the full-wave rectifier 8 is connected to a supply pole of a push button switch 15 , which is located directly on or in the control transformer. The second supply pole of the push button switch 15 is connected to one of the output poles of the two-pole switch 9 . The derivation of the push button switch 15 leads to the socket 11 of the terminal block 71. The mode of operation of the circuit arrangement shown in FIGS. 3 and 4 results directly from the circuit diagram. The socket 11 is normally connected to one pole of the changeover switch 9 , so that, as in the known arrangements, direct current is drawn from the sockets 10 and 11 , the voltage of which corresponds to the output voltage of the full-wave rectifier 8. When the push button switch 15 is actuated, however, the socket 11 is placed on the pole 13 , so that now only about half the DC voltage is available between the sockets 10 and 11 . The arrangement shown in FIGS. 1 and 2 is advantageous when, for example, a downhill section or a second driving circuit is to be provided with a reduced DC voltage. The arrangement according to the example in FIGS. 3 and 4 is particularly recommended when the same Fahrstromkrein especially at low speeds, e.g. B. when starting, is to be ge'apeist with a reduced DC voltage. Of course, the two exemplary embodiments shown can also be combined to form a third embodiment in which both a pushbutton switch and at least one further socket or terminal are available for drawing a direct current with reduced voltage. With one-man operation of a railway system, the driving operation is normally regulated by operating the control switch on the transformer with the right hand and setting switches and signal systems with the left hand. In order to be able to operate the switch with the right hand at the same time, it is advisable to provide this in the immediate vicinity of the control button. A particularly advantageous embodiment is obtained when the key switch is provided directly on or in the control button, so that it can be operated simultaneously with the control button, specifically with one finger. FIG. 5 shows in principle the design of such a control button provided with a push button switch on a control transformer designed according to the invention. In the figure show in detail: 16 the upper wall of the transformer housing, 17 a knurled control knob, 18 a washer or Zu-Ver for attaching the control knob 17 to the housing 16, 19 a sliding bracket or link lever for setting a variable alternating voltage on a Secondary winding of the transformer, 20 a nut for fastening the bracket 19 to the control button 17. Coaxially inside the control button 17 is located against the pressure of a spring 21 downwardly the control button 22 of a push button switch, the lower end of which is located above a resilient bracket 23 which forms the derivative of the switch. In the control button 17 , the poles of two fixed contacts 24 and 25 are also provided, which serve as power supply lines for the switch. - The connection of the contacts 24 and 25 with stationary contacts in the transformer can, as not shown, take place in a known manner by means of sliding tracks and sliding contacts. With the arrangement shown in FIG. 5 , it is possible, in a very convenient way, to supply the railway system with either normal or reduced driving voltage.