DE1603278A1 - Einrichtung an elektrischen Spielzeug- und Modelleisenbahnanlagen zum selbsttaetigen Befahren der Anlage im Blockstreckenbetrieb - Google Patents

Description

Or. H.Cp!U

Sd»wqig/HQmbeig

Sehr.-Ir.· 1916/17

viax Ernst , lürnberg, Lohengrinstraße 14 .

Einrichtung an elektrischen Spielzeug- und Modelleisenbahnanlagen zum selbsttätigen Befahren der Anlage im Blockstreckenbetrieb ,

Aus Sicherheitsgründen hat man in der Großtechnik des Bahnwesens den sogenannten Blockstreckenbetrieb eingeführt. Die von zwei oder mehreren Zügen in gleicher Sichtung befahrene Bahnstrake wird in ausreichend lang bemessene, sogenannte Blockabschnitte unterteilt, die_: durch am Anfang der■Blockstrecken -vorgesehene Signale absperrbar und freigebbar sind. Für die Dauer des Durchfahrens eines Zuges durch einen solchen Blockabschnitt steht das zugehörige Eingangssignal auf rot und es wird erst dann auf grün umgeschaltetd,H, die Blockstrecke für die Durchfahrt eines -weiteren Zuges freigegeben, wenn der voräusfahrende 2ug diesen Blockabschnitt verlassen hat. Hierdurch wird erreicht, daß zwischen zwei aufeinanderfolgenden Mgen immer ein genügend großer Sicherhe,itsabstand eingehalten wird.

Die opielzeugmäßige Nachbildung eines solchen normalen BXockatreckenbetriebes ist an sieh möglich, sie wird jedoch-dadurch erschwert, daß es aich im Spielzeugbetrieb regelmäßig darum handelt, daß eine geschlossene meist nicht sehr lange Bahnstrecke von wenigstens zwei 2ügen in gleicher Richtung befahren wird, wobei in der Regel noch die Forderung gea teilt wird, daß sich der Fahrbetriab automafcisüh abwickeln'sail.

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Einrichtungen dieser Art lassen sich daher nur mit einem ziemlich großen technischen Aufwand herstellen und eignen sich wenig für eine kommerzielle Massenfertigung.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich, auf eine Einrichtung an elektrischen Spielzeug- und Modelleisenbahnanlagen zum selbsttätigen Befahren der Anlage im Blockstreckenbetrieb, die die obengenannten Nachteile nicht aufweist und die in ihrem Aufbau sehr einfach und mit einem geringen Kostenaufwand herstellbar ist und die außerdem die Forderung nach einer automatischen Abwicklung des Fährbetriebes erfüllt. Bei der nach der Erfindnng vorgeschlagenen Anlage ist es möglich zwei Züge gleichzeitig, auf einer geschlosseaen Bahnstrecke verkehren zu lassen, ohne daß die Gefahr eines Aufeinanderfahrens besteht.

Die nach der Erfindung vorgeschlagene Einrichtung ist durch.die folgenden Merkmale charakterisiert ι

a) Vor jedem, vorzugaweise am Anfang mit einem Signalmast versehenen Blockabschnitt befindet sich ein nicht an die Fahr·^ spannunga&uleitung angeschlossener deleiaabaGhnift, dessen Länge aο groß bemessen ist, daß moh ein i& voller Fahrt · · mit der Lokomotive auf dieaen Greleisabaohnitt gelangender Zug auf ihm noch vor dem Signal turn Haltt» kommt,

b) die nicht mit der Fahrapannungazuleitung verbundenen Bahnab-¹ schnitte sind über kontaktloae elektroniaoh· Schalftr, •ondere Transistoren an Spannung legbar, wobei die Steuer- j elektrode» dieser- Sobalter ttber WidtrilÄnd« p^i dl» Fahrspannung liegende^ Gf Ieieabsahniti de§ j«ftili liegendin Blockabeohnitkus und bei mthy *|kjg§i Blockab»

schnitte auch mit dem nicht an Fahrspannung liegenden (ieleisabschnitt des jeweils um zwei Schritte Torausliegenden Block-■ -alDschnittesloitend verbunden ist-,

C-) die den Steuerelektroden vorgeschalteten Widerstände der kontaktlosen elektronischen Sehalter.sind so groß bemessen, daß der über die Motorwicklung der'verwendeten lokomotiven fließende S'teuerstrom bzw. die hierbei auftretende Steuerspannung den betreffenden elektronischen Schalter zwar öffnet, der von dem Steuerstrom durchflossene Motor hierdurch jedoch noch nicht in Betrieb gesetzt wird.·

Die· nach der Erfindung vorgeschlagene Anlage wird besonders einfach beim Betrieb der Anlage mit Gleichstrom, wobei die Fahrspannung den beiden gegeneinander isolierten Schienen zugeführt wird. Die Erfindung läßt sich natürlich sinngemäß auch auf andere Systeme anwenden, zum Beispiel auf ein System, bei dem die Betriebsspannung für die lokomotiven einerseits über die beiden Geleise und andererseits über einen Fahrdraht züge-« führt wird. Sie läßt sich aber auch auf mit lechselstrom betriebene Anlagen anwenden, in besonders einfacher Weise dann, wenn Anlagen verwendet werden, bei denen die Lokomotiven mit einer Gleichriehteranördnung versehen sind und lediglich eine Halbwelle der zugeführten Viechseispannung ausgenützt wird,

Zweckmäßigerweiae erhält jeder der vorgesehenen Blockabsohnitte zu Anfang eine.-Signaleinrichtung, insbesondere einen Signalmast der die beiden Signale rot und grün als Lichtsignale abgibt. Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung soll jeder Bloekabschnitt eine die Lichtaignäle rot und grün abgebende kontaktlos arbeitende Signaleinrichtung aufweisen.

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Zu diesem Zweck werden zwei Glühlämpchen vorgesehen von denen das eine das Notsignal und das andere das Grünsignal abgibt. Beide Glühlämpchen werden in einer im wesentlichen von läwei Transistoren gebildeten monostabilen Kippschaltung so eingeschaltet, daß das das Hotsignal abgebende Glühlämpchen in dem stabilen Zweig der Kippschaltung und das das Grünsignal ab^eben_ de Glühlämpchen in dem instabilen Zweig der Kippschaltung vorgesehen wird. [ . ' " . . .

Die Steuerelektrode des das notsignal abgebenden elektronischen .Schalters, insbesoiiders Transistors.-wird so über einen geeignet •bemessenen Widerstand mit der Spannungselektrode.. (Kolleotbor) des das Grünsignal abgebenden elektronischen Schalters verbunden, daß zwar eine ausreichende Steuerspannung zum Öffnen des dem '.iotsignal zugeordneten Schalters abgegeben wird, daß das Grünsi'-iial abgebende Lämpchen hierbei jedoch noch nicht aufleuchtet. .0er das Grünsignal abgebende elektronische Schalter wird über einen , geeignet bemessenen Widerstand mit dem nicht an Fahrspannung liegenden beieis- bzw. Schienenabschnitt der vorausgehenden Blockstrecke verbunden. Zur Speisung der Signaleinrichtung kann Wechselstrom benutzt werden z.B. die bei solchen Bahnanlagen vorgesehene etwa 16 Volt abgebende Sekundärspannung des für den Fahrbetrieb notwendigen Transformators, wobei eine in die Zuleitungen eingeschaltete Diode die erforderliche Gleichrichtung bewirkt. ' .

Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung kann die Anlage mit einem Schalter versehen sein, durch den die zur Durchführung des Blockstreckenbetriebes isoliert vorgesehenen Abschnitte in den Schienen bzw. in der Fahrleitung direkt· an die Fahrspannung gelegt' werden und damit der Blockstreckenbetrieb beseitigt ist. ·■-·'

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Für diesen Fall sind dann sinngemäß: sämtliche' SlgnalMnfiGhtungen auf rot eingestellt, wie dies a^öh im größteGtoiabken Fährlie-. trieb Vorschrift ist. : ' ■ ' ' ' ' ·

Die nach der Erfindung vorgeschlagene Sinrichtung wird an Hand der Figuren 1 und 2 noch näher erläutert. Is zeigen:

Figur Ii das Schaltblld für den Blockstreckenbetrieb einer mit G-leichstrom betriebenen Anlage für elektrische Spielzeug- und Modellbahnanlagen mit drei Blöckabschnitten einschlw des S^laltbildeE Tön einer der drei Signaleinrichtungen, ^:

Figur Z das analoge Schaltbild! wie Figur 1 jefech für fünf Blockabschnitte. >

Iei den gewählten Ausführungsbeispielen wird eine Sj>ielzeugbatal·- anlage. iForausgesetzt, bei der zwei gegeneinander Isolierte Schienen vorhanden sind und der Fahrbetrieb durch mit Grleirchs%3?aaimotoren ausgerüstete Lokomotiven abgewickelt wird und den beiden Geleisen zweckmäßig über einen lege !transformator eine zwischen. 0 und 12 Volt regelbare G-laichspanming zugeführt wird. WiIe bereits erwähnt, läßt sich die Erfindung sinngemäß auch auf andersartige Anlagen z.B. auf Anlagen mit einem Fahrdraht oder mit Weehseslstrombetrleb anwenden.

In Figur 1 bedeuten Ziffer 1 und 2 die zu einem Regeltransformator führenden Zuleitungen, denen eine willfcürlIch veränderbare Melohspännun^ zugeführt virL· Ziffer 3 und 4 stellen iie belien Gele 1st der lahnanlage dar, die eine in sich geschlossen« Bahn-•trecke bilden «oilen* ©Ie; gesamte Bahnstrecke soll in

OOtl ^W0RIG1NAL

Blockabschnitte unterteilt sein, wobei am Infang von jedem Blockabschnitt ein Signalmast mit Grün- Hotsignal steht. Yor •jedem dieser nicht dargestellten Signalmasten befindet sich im Geleise ein Schienenstück BI, BZ, B3, das von der Schiene 4 isoliert ist. Die Länge dieser Schienenstücke B1 - B3, wird so groß gewählt, z.B. etwa 10 bis 20 cm, daß auch ein mit seiner Lokomotive in voller Fahrt auf das Schienenstück gelangender Zug zweckmäßig noch vor dem Einfahrtssignal zum Halten kommt. Diese Schienenstücke BI - B3 sind je über die Kollektor-Emitter-Strecke eines p-np-Transistors T 1 - T3 mit dem Pluspol der Leitungszuführung T verbunden. Die Basis des Transistors Ti ist über ein Widerstand W 1 mit dem Schienenstück B3, die Basis des Transistors T2 über einen Widerstand VfZ mit dem Schienen-, stück BT und die Basis des Transistors, T3 über den Widerstand W5 mit dem Schienenstück B2 elektrisch leitend verbunden. Viird kein Biockbetrieb gewünscht, so wird der Schalter. 5 betätigt, durch den sämtliche Schienenstücke BT * B3 unmittelbar an den Pluspol 1 angeschlossen werden.

Um einen selbsttätigen Fahrbetrieb mit zwei Lokomotiven durchzuführen ist es notwendig die Widerstände VM - ¥13 so groß zu wählen, daß wenn eine Lokomotive auf einem der drei Blockabsehnitte BT, B2 oder B3 gelangt, die an den Transistoren TZ, T3 bzw. TT erzeugte Steuerspannung diese Transistoren durehschaltet, der hierbei durch die Motorwicklung der Lokomotiven fließende Strom jedoch noch so gering bleibt, daß diese sichnieht in Bewegung setzen können. Andererseits "bewirkt das Durchschalten der Transistoren Ti - T3, daß die auf diesem Blockabschnitt zum Stillstand gelangte Lokomotive die Tolle Betriebsspannung erhält, aodaß sie mit Sicherheit anfährt, U*d nach kurzer fähretrecke auf die Schiene 3 und 4 gelangt und hitrbei von der gerade gewählten Fahripannung in Betrieb ge^

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halten wird. Der Blockfahrbetrieb wickelt "-sich daher iolgendermaßen ab:

Lok. 1 ist .auf B2 zum Halten gekommen.. Lok. 2 durchfährt die Blockstrecke zwischen B3 und BT. Wenn Lok. 2 auf Bf gelangt, kommt sie "zum Halten. Ub\.rdie Motorwicklung von Lok. 2 und den t-iderstand W 2 wird T2 dur ehrest euer!;. An der Wicklung des Motors'von Lok. ι steht somit die Fahrspannung./Lok. T fährt somit bis B3,während Lok. 2 auf B'l bleibt, nenn'Lok. 1 auf B5 gelangt ist, wird über die IJotorwicklung von Lok. ι und den m •.Widerstand ifi der Transistor Tl durchgesteuert, wodurch der kotor von Lok. 2 jetzt die' volle Fahrspannung erhält und den Blockabschnitt zwischen ΒΊ und B2 durchfährt usw.

Wie bereits erwähnt, erhält jeder Blockabschnitt zu Anfang eine Signalanlage zur Erzeugung- eines Grün- bzw. Rotsignals. Die Signalerzeugung erfolgt nach der Erfindung über zwei kleine Cxlühlämpchen 6 und 7, die von einer geeigneten Wechselspannungsquelle 8, 9 über einen Gleichrichter 10 gespeist werden. Wie ■; Figur 1 zeigt, liegen die beiden Glühlämpchen in Serie zu je einem pnp-'i^lransistors T6 bzw. Ϊ7, wobei der Gleichrichter ^:l0 so gepolt ist, daß die beidenGlühlämpchen mit ihrem gemein-. samen Pol. eine negative Spannung erhalten. Bas Glühlämpchen 6 soll zur Erzeugung des Grünsignals und das Glühlämpchen 7 zur Erzeugung des Hotsignals dienen. Der zweite Pol des Glühlämpchens 6 ist mit dem Kollektor eines Transistors T6 und über einen Widerstand .//12 mit der Basis eines zweiten Transistors 17 verbunden, dessen Koilektorzuleitung mit dem zweiten Pol des Glühlämpehens 7 verbunden ist. Die beiden'Emitter der' Transistoren T6 und T/ siridmit dem Kontakt 8 der Stromzuführung verbunden;' In der Mie it ung zur Basis* des' Transistors T6 liegt ferner ein Widerstand W'I1 über den die Basis mit dem

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Schienenstück Bl verbunden ist.

Die mit den Transistoren T6 und T? in der dargestellten Heise • verbundenen Glühlämpehen 6 und 7 bilden eine monostabile Kippschaltung, bei der normalerweise der Transistor T6 gesperrt und der Transistor T7" geöffnet ist, und zwar deshalb, weil über das Glühlämpchen 6 und den Widerstand i/M2 die Basis des Transistors T7 eine so große negative Spannung erhält, daß dieser durchge- schaltet ist. Somit liegt praktisch die volle Be trieb's spannung an dem Glühlämpchen 7» sodaß das Rotsignal aufleuchtet. Der Widerstand Wl2 wird hierbei so groß bemessen, daß der durch das Glühlämpchen 6 fließende Steuerstrom so gering bleibt, daß das Glühlämpchen 6 noch nicht aufleuchtet.

Die Umschaltung der Signaleinrichtung auf uas Signal grün erfolgt, dann, wenn eine Lokomotive auf den Ge le is abschnitt B'l ge-— langt ist und damit über die Motorwicklung und den Widerstand rill der Transistor T6 eine negative Steuerspannung erhält, die den Transistor Τβ durchschaltet. Jetzt liegt die volle Betriebsspannung an dem Glühlämpchen 6, das nunmehr aufleuchtet und eine positive Steuerspannung an der Basis des Transistors T7, sodaß ■ das Glühlämpchen 7 erlischt. Der Widerstand von W 11 und «<2 muß so groß bemessen sein, daß zwar die Transistoren T6 und T2 mit Sicherheit durchgeschaltet werden, die von dem Steuerstrom beaufschlagte auf B'l stehende Lokomotive jedoch noch nicht fahren kann.

Zu bemerken ist noch, daß die mit der Schiene BI verbundene Signalanlage um einen Blockabschnitt nach vorne d.h/ also vor dem Schienenabschnitt B2 aufgestellt wird und somit wenn T2 eine auf B2 stehende Lokomotive zur Weiterfahrt freigibt die entsprechende Signalanlage von rot auf grün umgeschaltet wird.

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Bern Schaltbild entnimmt man ferner, daß beim Schließen des Schalters 5 nicht nur sämtliche Transistoren Tl - T3 außer Funktion gesetzt werden, sondern auch die Transistoren, T6 der zugeordneten-Signalanlage über f 11 eine positive Spannung erhalten, sodaß sämtliche Signale hierdurch auf rot bleiben.

Die für drei Blockabschnitte bestimmte und in entsprechender Weise mit drei Signaleinrichtungen versehene Anlage kann bei größeren Bahnanlagen sinngemäß,auch auf mehr als drei Blockab-· schnitte erweitert werden. Um dies durchzuführen, ist es lediglich notwendig, die Basis der' für den Blockbetrieb vorgesehenen Transistoren nicht nur mit dem nicht an Fahrspannung liegenden Schienenstück des. zurückliegenden Blockabschnittes zu verbinden, sondern zusätzlich noch mit dem nicht an Betriebsspannung liegenden um zwei Blockabschnitte vorausliegenden ,Schienenstück leitend zu verbinden.^ -

Figur 2 zeigt eine Anlage für insgesamt fünf Blockabschnitte, die in der-oben angedeuteten' Weise ausgeführt ist. In Figur 2 sind für'gleiche Teile die Bezugszeichen von Figur Ί übernommen worden» Es sind somit hier zusätzlich noch, die Schienenstücke B4 und B5 vorgesehen, denen Transistoren T4 und T5 und iiiderstände iil4 und W5 entsprechen. Dem Schaltbild ist iürner zu entnehmen, daß z.B. die Basis des Transistors T2 über den widerstand W2 mit dem Schienenstück Bl des vorausgehenden Blockabsehnittes und, dem,Schienenstüek B4 des übernächsten Blockabschnittes verbunden ist. Ebenso ist die Basis des Transistors Ϊ3 über den Widerstand W3 mit den Schienenstücken B2 und B5 verbunden usf. Hierdurch ist es möglich, daß die auf Bl gelangende Lokomotive die auf B2 stehende Lokomotive zur vleiterfahrt veranlaßt und daß anschließend die auf B3 auffahrande lokomotive dia auf BI stehende Lokomotive nachholt usf.

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Im übrigen unterscheidet sich die Anlage nicht von der sur mit drei Blockabschnitten ausgerüsteten Anlage. Insbesondere stehen auch die Signale um einen Schritt nach vorne versetzt zu dem sie steuernden Schienenabschnitt. Durch einen in figur 2 nicht dargestellten Schalter 5 kann auch hier der Blookfahrbetrieb unwirksam gemacht werden, wobei alle Signalanlagen auf rot umgeschaltet werden. -

BAD ORiGfNAL

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Claims (7)

1. u ■■'■"':::■■ Jr^-■■

   PatentansprÜGhe

   J Einrichtung an mit Gleichstrom betriebenen elektrischen Spielzeug- und Modelleisenbahnanlagen zum selbsttätigen abwechselnden Befahren der Anlage mit zwei Lokomotiven im Blockstreckenbetrieb, dadurch gekennzeichnet daß vor jedem, vorzugsweise mit einem Signalmast versehenen Blocjcabsehnitt ein nicht an Fahrspannung liegender Ge le is atischnitt vorgesehen ist, dessen länge so groß bemessen ist* daß auch ein in voller Fahrt mit der lokomotive auf diesen Geleis abschnitt gelangender Zug vor dem Signal zum Halten kommt, die nicht an Fahrspannung liegenden Bahnabschnitte über kontaktlose elektronische Schalter, insbesondere Transistoren;an SJannung legbar sind, die Steuerelektroden dieser Schalter über Widerstände mit den nicht an Fahrspannung liegenden Geleisabschnitten des jeweils zurückliegehden Blockabschnittes und bei mehr als drei Blockabschnitten auch mit den nicht an Fahrspannung liegenden Geleisabschnitten der um zwei Schritte . ' vorausliegenden Blockabschnitte leitend, verbunden sind, wobei die den Steuerelektroden vorgeschalteten Widerstände so groß bemessen sind, daß -der über die Motorwicklung fließende Steuerstrom die entsprechenden, elektronischen Schalter öffnet, den von dem Steuerstrom durchflossenen Motor der lokomotive jedoch noch nicht in Bewegung setzt.
2. 2. Einricntung bei einer Bahnanlage mit zwei mit Gleichstrom betriebenen gegeneinander isolierten Schienen dadurch gekennzeichnet, daß vor jedem Signalmasi ein über einen kontaktlosen Schalter, insbesondere Transistor an die Fahrspannung

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   legbarer isolierter Schienenabschnitt vorgesehen ist.
3. 3. Einrichtung nach einem der Ansprüche T und 2, dadurch gekennzeichnet, daß jedem Blockabschnitt eine kontaktlos arbeitende Signalanlage zugeordnet ist.
4. 4. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalanlage aus einer im wesentlichen von zwei Transistoren gebildeten monostabilen Kippschaltern besteht, in deren stabilen Zweig ein das Rotsignal abgebendes G-lühlämpchen und in deren ·

   t instabilen Zweig ein das Grünsignal abgebendes Glühlämpchen vorgesehen ist. .
5. 5. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerelektrode des das Rotsignal absteuernden Schalters, insbesondere Transistors über einen geeignet bemessenen Widerstand mit der Spannungselektrode (Kollektor)

   des das G-rünsignal steuernden Schalters insbesondere Transistors verbunden ist und die Steuerelektrode des das Grünsignal steuernden Schalters ebenfalls über einen geeignet bemessenen Widerstand mit dem nicht dauernd an die Betriebsspannung liegenden (. Geleisabschnittes der vorausgehenden Blockstrecke verbunden ist.
6. 6. Einrichtung nach Anspruch 5 dadurch gekennzeichnet, daß die· Widerstände der Signalanlage so groß bemessen sind, daß der auftretende Steuerstrom nicht ausreicht, das Grünsignal zum Aufleuchten zu bringen bzw. den das Signal hervorrufenden Motor, in Bewegung zu setzen. -
7. 7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6 dadurch gekennzeichnet, daß die Signalanlage über eine Diode mit Wechselstrom gespeist wird. .

   " BAD

   1098 1 4/0016

   8, Ei&riohtuiiig paGfe eiaein. der Änsprüeke ι -■ ?, ^äadjureia. ,gekeaafi züichnet, tai dl© Anlage mit eiEem. Sckalter ireraelie|a ist, der die zur. DiirGhfiihrimg des Blockstreekenfeetriebes den' G-eleis- bzw, ociiieüenafesGLiiittes- ^maittelbar mi die

   Fakrspaimung legt.. τ - . -

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