DE2929759A1 - METHOD AND DEVICE FOR CONTROLLING ELECTRICAL DEVICES, IN PARTICULAR MODEL RAILWAYS - Google Patents

METHOD AND DEVICE FOR CONTROLLING ELECTRICAL DEVICES, IN PARTICULAR MODEL RAILWAYS

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DE2929759A1
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Christopher Michael Bolton
Keith Waddon
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    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63HTOYS, e.g. TOPS, DOLLS, HOOPS OR BUILDING BLOCKS
    • A63H19/00Model railways
    • A63H19/24Electric toy railways; Systems therefor

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  • Toys (AREA)
  • Selective Calling Equipment (AREA)
  • Control Of Multiple Motors (AREA)

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung von elektrischen Geräten, insbesondere von ModelleisenbahnenMethod and device for controlling electrical Devices, in particular of model railways

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung nach den Oberbegriffen der Patentansprüche 1 und 8.The invention relates to a method and a device according to the preambles of claims 1 and 8.

Ein besonders geeignetes Anwendungsgebiet der Erfindung ist die Steuerung von Geräten, die mit Gleichstrommotoren betrieben werden, beispielsweise von Modelleisenbahnen. Ein gleichstrombetriebenes elektrisches Gerät, welches mit Hilfe des erfindur.gsgemäßen Verfahrens gesteuert wird, kann beispielsweise einen Motor mit einer Drehbewegung ais Ausgangsgröße aufweisen, wie er etwa in der Lokomotive einer Modelleisenbahn verwendet wird; das Gerät kann aber auch eine Magnetspule mit linearer Ausgangsgröße enthalten, wie sie z.B. für die Steuerung der Weichen einer Modelleisenbahn Verv/endung findet. Es können aber ebensogut auch andere Arten von gleichstromgetriebenen Geräten mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens gesteuert werden.A particularly suitable field of application of the invention is the control of devices with DC motors operated, for example by model railways. A DC-operated electrical device, which with the aid of the method according to the invention is controlled, for example, have a motor with a rotary movement as an output variable, such as it is used, for example, in the locomotive of a model railroad will; However, the device can also contain a solenoid with a linear output variable, such as that used for the Control of the points of a model railway is used. But other types of DC-powered devices can be controlled with the aid of the method according to the invention.

Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Fernsteuerung eines in einer Empfangsstation befindlichen Gleichstromgeräts von einer Sendestation aus, wobei eine Wechsel kurve von relativ niedriger Frequenz von der Sendestation auf zwei Leiter gegeben wird, welche die Sende- und Empfangsstationen miteinander verbinden. The invention relates in particular to a method and an apparatus for remote control of a in a receiving station located DC device from a broadcasting station off, whereby an alternating curve of relatively low frequency is given from the transmitting station to two conductors, which connect the sending and receiving stations with each other.

Die meisten der heutigen Modelleisenbahn-Anlagen verwenden ein Zwei-Schienen-System, in dem die beiden Schienen,Most of today's model railroad systems use it a two-rail system in which the two rails,

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auf denen die Züge laufen, voneinder isoliert sind und bei dem eine Lokomotive auf der Spur über die beiden Schienen Gleichstrom erhält. Die in Modell eisenbahn-Lokomotiven verwendeten Motoren sind im allgemeinen 12VoIt-Gleichstrommotoren, wobei die Bewegungsrichtung einer Lokomotive durch richtige Polung der beiden Schienen ausgewählt wird.on which the trains run, are isolated from one another and on which a locomotive is on the track over the two Rail receives direct current. The in model railroad locomotives Motors used are generally 12VoIt DC motors, with the direction of movement of a locomotive is selected by correct polarity of the two rails.

In den meisten Fällen wird die Geschwindigkeit einer IC Lokomotive mit Hilfe eines einfachen Widerstandsreglers gesteuert, der mit der Stromversorgung für die beiden Schienen in Reihe geschaltet ist, obgleich einige Halbleitersteuergeräte im Handel sind, bei denen die Leistungszuführung über ein Halbleiterelement, wie etwa einen Transistor, gesteuert wird.In most cases, the speed becomes one IC locomotive controlled with the help of a simple resistance regulator that provides power for both of them Rails is connected in series, although some semiconductor control devices are commercially available in which the power supply controlled by a semiconductor element such as a transistor.

Der Machteil einer Modelleisenbahn-Anlage der oben beschriebenen Art besteht darin, daß gleichzeitig immer nur eine Lokomotive auf einer bestimmten Länge der Spur unabhängig gefahren werden kann. Sollen zwei oder mehr Lokomotiven unabhängig voneinander gesteuert werden, so muß die Spur in verschiedene, elektrisch voneinander isolierte Abschnitte eingeteilt v/erden, wobei jeder Abschnitt sein eigenes Steuergerät hat oder einem besonderen Steuergerät zugeschaltet werden kann. Bei einer solchen Aufteilung der Spur in mehr als eine geringe Zahl von Einzelabschnitten wird die Verdrahtung ganz offensichtlich äußerst kompliziert und es werden zahlreiche Schalter erforderlich. Es bleibt nicht aus, daß die Betriebssicherheit einer solchen Anlage dadurch sehr beeinträchtigt wird und außerdem die glatte SteuerungThe power of a model railway layout described above Art is that at the same time only one locomotive on a certain length of the track can be driven independently. If two or more locomotives are to be controlled independently of one another, see above the track must be divided into different, electrically isolated sections, each section has its own control unit or can be connected to a special control unit. At a such division of the track into more than a minor one With the number of individual sections, wiring becomes extremely complicated and there are many Switch required. It is inevitable that the operational reliability of such a system is very high and also the smooth control

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einer Lokomotive beim Hin- und Herwechseln von einem Abschnitt zum anderen schwierig ist.of a locomotive moving back and forth from one Section to the other is difficult.

Im Hinblick auf die Komplexität der elektrischen Verdrahtung besteht ein weiterer Nachteil einer solchen Anordnung darin, daß sie für eine vorübergehende Anlage äußerst ungeeignet ist und nur bei fest verlegter Anlage wirklich verwendbar ist. Ein weiterer Nachteil ist schließlich der, daß die Verdrahtung für die IC Weichen, Signale etc. jeweils getrennt von der Verdrahtung für die Schienen erfolgen muß.In terms of the complexity of electrical wiring Another disadvantage of such an arrangement is that it is temporary System is extremely unsuitable and only if it is permanently installed Plant is really usable. Another disadvantage is that the wiring for the IC switches, signals etc. is separate from the wiring must be done for the rails.

Es ist kürzlich vorgeschlagen worden, für die Steuerung von mehr als einer Modelleisenbahn auf einer Spur digitale Signale auf diese Spur zu geben, die der Stromeinspeisung für die Motoren der Lokomotiven überlagert sind, wobei die in jeden Motor tatsächlich eingespeiste Leistung dadurch gesteuert wird, daß die digitalen Signale dekodiert und die Leistung in Abhängigkeit hierzu gesteuert werden. Bisherige Vorführungen der vorgeschlagenen Steuerung haben gezeigt, daß eine befriedigende Steuerung äußerst schwierig ist und Interaktionen zwischen verschiedenen Lokomotiven auf den gleichen Spuren auftreten. Vermutlich liegt dies daran, daß gleichstrombetriebene Motoren mit Stromabnehmerbürsten und Stromwendern starke elektrische Störungen verursachen, was auch für die Abnehmer der Lokomotiven gilt, welche die übertragung der Elektrizität zwischen der Spur und der fahrenden Lokomotive ermöglichen. Solche elektrischen Störungen neigen dazu, die digitalen Steuersignale zu verfälschen.It has recently been proposed, for the control of more than one model railroad on a track, to give digital signals to this track, which are superimposed on the power feed for the engines of the locomotives, the power actually fed into each motor being controlled by the digital signals are decoded and the power can be controlled as a function of this. Previous demonstrations of the proposed control have shown that satisfactory control is extremely difficult and interactions between different locomotives occur on the same lanes. This is probably due to the fact that DC-operated motors with pantograph brushes and commutators cause strong electrical interference, which also applies to the customers of the locomotives, which enable the transmission of electricity between the track and the moving locomotive. Such electrical disturbances tend to falsify the digital control signals.

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Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Steuerverfahren und eine verbesserte Steuervorrichtung für die Steuerung eines gleichstrombetriebenen Gerätes, wie etwa eines Motors mit drehender Ausgangsgröße zu schaffen, wobei Steuerverfahren und Steuervorrichtung für die Verwendung bei elektrischen Modell-Lokomotiven mit einem Niederspannungs-Gleichstrommotor ausgelegt werden können. Außerdem sollen mit der Erfindung ein Verfahren und eine Vorrichtung geschaffen werden, welche so abgewandelt werden können, daß sie eine völlig unabhängige Steuerung von zwei oder mehr gleichstrombetriebenen elektrischen Geräten mit nur zwei Leitern, zum Beispiel den Schienen einer Modelleisenbahn-Anlage, ermöglichen, wobei sich die Leiter von einem Steuersender zu beiden oder allen elektrischen Geräten erstrecken.The invention is therefore based on the object of an improved control method and an improved one Control device for controlling a DC powered Device, such as a motor with a rotating output, with control method and control device for use on model electric locomotives having a low voltage DC motor can be interpreted. In addition, the invention is intended to provide a method and a device be created, which can be modified so that they have a completely independent control of two or more DC-operated electrical devices with only two conductors, for example the rails a model railroad system, allow the ladder from one exciter to both or all electrical equipment.

Diese Aufgabe wird gemäß der kennzeichnenden Merkmalen der Patentansprüche 1 und 8 gelöst.This object is achieved according to the characterizing features of claims 1 and 8.

Ein mit der Erfindung erzielter Vorteil besteht darin, daß bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens nur zwei Leiter zwischen der Sende- und der Empfangsstation vorgesehen sind, wobei natürlich der eine dieser Leiter eine Erd- oder f'asserückleitung sein kann, so daß tatsächlich nur ein "Draht" nötig ist. Für den Fall, daß das Verfahren zur Steuerung einer Modell-Lokomotive Verwendung findet, werden allerdings normalerweise die beiden Schienen der Spur, auf denen die Lokomotive läuft, die beiden Leitungen sein, und natürlich alle weiteren zur Verbindung der Gleise mit der Sendestation nötigen Leitungen.An advantage achieved by the invention is that when carrying out the method according to the invention only two conductors are provided between the transmitting and receiving stations, one of which is of course this conductor can be an earth or tank return line, so that actually only one "wire" is needed. In the event that the method for controlling a model locomotive Is used, however, are usually the two rails of the track on which the locomotive running, be the two lines, and of course all others to connect the tracks with the transmitter station necessary lines.

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Um die Steuerung durchzuführen, wird bei jeder wechselnden Halbwelle, d. h. entweder jeder Dositiven oder jeder negativen Halbwelle, der verhältnismäßig niederfrequenten Wechselkurve die verhältnismäßig hochfrequente Kurvenform von vorbestimmter Frequenz überlagert; und in der Empfangsstation werden die Leitungen, welche die Wechsel kurve übertragen, mit dem gleichstrombetriebenen Gerät nur dann verbunden, wenn die zweite Kurvenform vorhanden ist. Durch Modulation der positiven Halbwellen der Wechselkurve arbeitet die Vorrichtung dann in einer ersten Richtung, während sie durch Modulation der negativen Halbwellen der Wechsel kurve in einer zweiten Richtung arbeitet. Außerdem wird die an die Vorrichtung gelieferte Leistung durch nur teilweise Modulation der ausgewählten Wechsel strom-Hal bv/ell en im Vergleich zum höchstmöglichen Wert reduziert, der nur dann auftritt, wenn jede Wechselstrom-Halbwelle über ihre ganze Dauer moduliert wird. Der niedrigste Wert würde dann erreicht, wenn eine solche Modulation nur für eine sehr kurze Zeitspanne jeder Wechsel-Haibwelle vorgenommen würde. Mit Hilfe von Mitteln, welche eine stetig veränderliche Steuerung ermöglichen, kann eine Vorrichtung wie etwa der Motor einer Lokomotive so gesteuert werden, daß er bei bestimmter Geschwindigkeit effizient läuft.In order to carry out the control, the relatively high-frequency waveform of a predetermined frequency is superimposed on the relatively low-frequency alternating curve for each alternating half-wave, ie either each positive or each negative half-wave; and in the receiving station, the lines that transmit the alternating curve are only connected to the DC-powered device if the second waveform is present. By modulating the positive half-waves of the alternating curve, the device then works in a first direction, while it works in a second direction by modulating the negative half-waves of the alternating curve. In addition, the power delivered to the device is reduced by only partial modulation of the selected alternating current halves compared to the highest possible value, which only occurs if each alternating current half-wave is modulated over its entire duration. The lowest value would be reached if such a modulation were only carried out for a very short period of time for each alternating half-wave. With the aid of means that allow continuously variable control, a device such as the engine of a locomotive can be controlled so that it runs efficiently at a certain speed.

Ein weiterer Vorteil des oben beschriebenen Verfahrens bei Verwendung zur Steuerung eines einzelnen Gleichstromgerätes, wie bei spiel sv/eise eines Elektromotors einer Modelleisenbahn, besteht darin, daß die von dem Gerät abgegebene Leistung ohne Leistungsverluste inAnother advantage of the method described above when used to control a single DC device, as in game sv / eise of an electric motor of a model railroad, consists in the fact that the Device delivered power without power loss in

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einem Widerstandsregler gesteuert werden kann.Außerdem können schon bei geringer Geschwindigkeit holte Drehmomente erzeugt werden, wodurch bei der Verwendung für eine Modelleisenbahn eine besonders glatte Steuerung erreicht wird.can be controlled by a resistance regulator Torques can be generated even at low speed, which means that when using a particularly smooth control is achieved for a model railway.

Das Verfahren wird vorzugsweise so durchgeführt, daß in der Empfangsstation das Vorhandensein der überlagerten Kurvenform mit der vorgegebenen Frequenz festgestellt wird, wobei dieses Ausgangssignal zur Steuerung der Stromzuführung auf die Vorrichtung benutzt wird. Die Stromversorgung ist somit dann gegeben, wenn die überlagerte Kurvenform auftritt. Es kann aber auch eine invertierte Steuerung zur Anwendung kommen, wobei das NichtVorhandensein aer Kurvenform festgestellt und ein Ausgangsignal des Erkenners, der dieses Nichtvorhandensein signalisiert, dazu benutzt wird, die Leistungszufuhr zu sperren, wenn keine überlagerte Kurvenform der vorgegebenen Frequenz vorhanden ist.The method is preferably carried out in such a way that the presence of the superimposed waveform with the predetermined frequency is determined in the receiving station, this output signal being used to control the power supply to the device. The power supply is therefore given when the superimposed waveform occurs. It may also an inverted control are used, wherein the absence aer waveform detected and an output signal of the recognizer, which signals this absence is used to lock the power supply when no superimposed waveform of the predetermined frequency is present.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann so modifiziert werden, daß es die Fernsteuerung zweier oder mehrerer gleichstrombetriebener Geräte mit jeweils einer Empfangsstation ermöglicht, wobei alle elektrischen Geräte von einer Sendestation aus gesteuert werden und nur zwei Leitungen alle Empfangsstationen mit der Sendestation verbinden. Für dieses modifizierte Verfahren werden in der Sendestation zwei oder mehrere Kurvenformen mit einer jeweils anderen, aber verhältnismäßig hohen definierten Frequenz der Wechsel kurve überlagert, wobei jede überlagerte Kurvenform wahl weise entweder der positiven oderThe inventive method can be modified so that it allows remote control of two or more DC powered devices each with a receiving station allows all electrical devices to be controlled from one transmitter station and only two Lines connect all receiving stations to the sending station. For this modified procedure, the Sending station two or more waveforms each with a different but relatively high definition Frequency of the alternating curve superimposed, with each superimposed waveform optionally either the positive or

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negativen Halbwelle der Wechsel kurve überlagert wird, und zwar für wenigstens einen Teil der Dauer der jeweiligen Halbwelle. Bei einem solchen Verfahren muß jede Empfangsstation auf eine bestimmte überlagerte Kurvenform mit einer definierten vorgegebenen Frequenz abgestimmt werden. Das elektrische Gerät, das dieser Empfangsstation zugeordnet ist, v.'ird nur dann mit Strom versorgt, wenndiese bestimmte zweite Kurvenform vorhanden bzw. - bei dem invertierten Steuerungsverfahren - nicht vorhanden ist. Auf diese Weise kann mehr als ein gleichstrombetriebenes Gerät unabhängig von den anderen gesteuert werden, und zwar sowohl im Hinblick auf die Arbeitsrichtung als auch auf die Leistungsabgabe, wobei nur zwei Leitungen alle Geräte untereinander verbinden. Die Gesamtzahl der mit Hilfe des beschriebenen Verfahrens steuerbaren Vorrichtungen wird durch Faktoren wie z. B. die Güte der Erkennung des Vorhanden- oder NichtVorhandenseins einer über- negative half-wave of the alternating curve is superimposed, for at least part of the duration of the respective half-wave. In such a method, each receiving station must be tuned to a specific superimposed waveform with a defined predetermined frequency. The electrical device that is assigned to this receiving station is only supplied with power if this specific second waveform is present or - in the case of the inverted control method - is not present. In this way, more than one DC-powered device can be controlled independently of the others, both in terms of the direction of operation and the power output, with only two lines connecting all devices to one another. The total number of devices controllable with the aid of the method described is determined by factors such as e.g. B. the quality of the detection of the presence or absence of an excess

lagerten Kurvenform von bestimmter Frequenz und die Gesamtbandbreite der Vorrichtung beschränkt.superimposed waveform of certain frequency and the overall bandwidth of the device is limited.

Die Erkennung wird vorzugsweise mit Hilfe eines einfachen abgestimmten Kreises mit einem hinreichend hohen Q-Faktor durchgeführt, wobei das Ausgangssignal des abgestimmten Kreises dazu verwendet wird, einen Halbleiter-Schalter zu treiben, der den Versorgungsstrom zu dem gleichstrombetriebenen Gerät für die erforderliche Zeitdauer während der Halbwelle mit der gewünschten Polarität durchläßt. Bei einem speziellen erfindungsgemäßen Verfahren arbeitet der Erkenner auf einer analogen Basis, und die überlagerte Kurvenform ist ein digitales Signal,Detection is preferably done using a simple matched circle with a sufficiently high Q factor performed using the tuned loop output signal to a semiconductor switch to drive the supply current to the DC powered device for the required amount of time during the half-wave with the desired polarity lets through. In a special method according to the invention, the recognizer works on an analog basis, and the superimposed waveform is a digital signal,

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das reich an dritten Hannonischen ist: man hat herausgefunden, daß mit diesem speziellen Verfahren eine verhältnismäßig große Anzahl von Geräten bezüglich Leistung und Richtungssinn gesteuert werden kann.Wenn beispielsweise sechzehn separate und vorgegebene Kurvenformen zwischen 161.29 KHz und 416.66 KHz einem 50 Hz Wechselstrom überlagert v/erden, dann können sechzehn separate Geräte unabhängig voneinander gesteuert werden.which is rich in third Hannonian: it has been found that with this special procedure one relatively large number of devices regarding Power and sense of direction can be controlled.If, for example, sixteen separate and predetermined Waveforms between 161.29 KHz and 416.66 KHz are superimposed on a 50 Hz alternating current, then you can sixteen separate devices can be controlled independently.

Ein solches Verfahren ist zweifelsohne äußerst vorteilhaft für die Steuerung einer Modelleisenbahn-Anlage, weil sechzehn Lokomotiven unabhängig voneinander auf einer Spur ohne irgendwelche gegeneinander isolierte Abschnitte gesteuert werden können. Natürlich können auf diese Weise anstelle von sechzehn Lokomotiven auch weniger Lokomotiven sowie andere gleichstrombetriebene Einrichtungen wie Weichen, Signale oder Zugbeleuchtungen gesteuert werden. Bei sorgfältiger Auslegung der Anlage können selbstverständlich auch mehr als sechzehn Geräte voll gesteuert werden.Such a method is undoubtedly extremely advantageous for controlling a model railway system, because sixteen locomotives independently on a track without any isolated from each other Sections can be controlled. Of course you can do this instead of sixteen locomotives also fewer locomotives and other DC-powered devices such as switches, signals or train lighting being controlled. If the system is carefully designed, more can of course be achieved than sixteen devices can be fully controlled.

Man hat herausgefunden, daß einem gleichstrombetriebenen Motor die Leistung für eine Mindest-Zeitspanne zugeführt werden ruß, wenn der Motor arbeiten soll, und typischerweise beträgt diese Zeitspanne bei einem 12V-Gleichstrom-Motor einer Modelleisenbahn-Lokomotive 20% der Dauer einer Halbwelle eines 50Hz-WechselStroms von 20V.It has been found that a DC powered motor is supplied with power for a minimum period of time become soot when the engine is supposed to work, and this is typically the time for a 12V DC motor a model railway locomotive 20% of the duration of a half-wave of a 50Hz alternating current of 20V.

Wenn also die überlagerte Kurvenform für weniger als 20% der Dauer jeder Wechselstrom-Halbwelle ansteht, wird eine Lokomotive nicht auf ihre Anwesenheit ansprechen.So if the superimposed waveform is present for less than 20% of the duration of each alternating current half-wave, a Do not speak to the locomotive about their presence.

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Ein besonderer Vorteil der Erfindung gegenüber ähnlichen bekannten Verfahren und Vorrichtungen besteht in der Schaltung beim Strom-Nulldurchgang. Hierdurch fließt zur Zeit der Schaltung kein Strom, wodurch praktisch keine Störimpulse mehr auftreten. Da sehr niedrige Ströme geschaltet werden, werden die Schalter, s.u. Transistoren, wenig beansprucht und bleiben folglich langer funktionstüchtig.There is a particular advantage of the invention over similar known methods and devices in the circuit at the current zero crossing. As a result, no current flows at the time of switching, which means practically no more glitches occur. Since very low currents are switched, the switches, See below transistors, little used and therefore remain functional for longer.

Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung ist eine Vorrichtung zur Fernsteuerung eines in einer Empfangsstation befindlichen, gleichstrombetriebenen elektrischen Gorät;: von einer Sendestation aus vorgesehen. Diese Vorrichtung enthält in der Sendestation eine Ji:ro, !versorgungseinrichtung zur Erzeugung cjn^r Wcchselkurve von relativ geringer Frequenz; sie enthält Joruci einen Oscillator zur Erzeugung einer Kurvonfoiv., mü.-. orner relativ hohen vorgegebenen Frequenz, sowie Mittel zur Überlagerung der Kurvenform auf die Wechsel kurve während deren wechselnden Halbwellen, IHK; zv/:.r für wenigstens einen Teil der Dauer jeder Halbwolle. Schließlich weist diese Vorrichtung in der Eiapfi.-.n;jsstation einen Erkenner zur Feststellung des Vorhandenseins oder NichtVorhandenseins der überlagerten Knrvonforn auf sowie Schaltmittel, die von einem Ausgangssignal des Erkenners gesteuert werden, um das Durchschalten der Wechselkurve für die Speisung eines gloichstromgetriebenen Geräts zu bewirken. According to one embodiment of the invention, a device is located for remote control of a receiving station, DC-powered electrical Gorät ;: provided by a transmitting station. In the transmitting station, this device contains a supply device for generating an alternating curve of a relatively low frequency; it contains Joruci an oscillator for generating a Kurvonfoiv., mü.-. orner relatively high predetermined frequency, as well as means for superimposing the curve shape on the alternating curve during their changing half-waves, IHK; zv / :. r for at least part of the duration of each half-wool. Finally, this device has a detector in the egg station for determining the presence or absence of the superimposed Knrvonforn as well as switching means which are controlled by an output signal of the detector to cause the switching of the alternating curve for the supply of a global current-driven device .

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BAD ORIGINALBATH ORIGINAL

Bei der Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung müssen die Sende- und die Empfangsstation mit Hilfe von zwei elektrischen Leitern miteinander verbunden werden, von denen eine eine Erd- oder Masserückleitung sein kann. Ferner muß eine geeignete Energiequelle mit der Stromversorgungseinheit verbunden sein. Eine solche Energiequelle kann eine Batterie oder das Haushalts-Wechsel stromnetz sein. Das gleichstrombetriebene Elektrogerät muß mit der Empfangsstation verbunden sein, damitWhen using the device according to the invention, the transmitting and receiving stations have to use be connected to each other by two electrical conductors, one of which is an earth or ground return can be. In addition, a suitable power source must be connected to the power supply unit. Such The energy source can be a battery or the household alternating current network. The DC-powered electrical device must be connected to the receiving station so

IC ihm mit Hilfe von Schaltmitteln Strom zugeführt werden kann, und zwar unter Steuerung durch den Erkenner. Das Gerät kann beispielsweise einen Elektromotor mit Dreh-Ausgangsgröße, etwa den Motor einer Modelleisenbahn-Lokomotive oder einen linearen Motor wie z. B. eine Magnetspule aufweisen.IC can be supplied with electricity by means of switching means can, under the control of the recognizer. The device can, for example, be an electric motor with a rotary output variable, for example the engine of a model railway locomotive or a linear motor such as B. have a solenoid.

Die Stromversorgungseinheit weist zweckmäßigerweise einen Transformator auf, der von der Haushaits-Netzwechselspannung gespeist wird und eine 20V-Wechselspannung mit relativ hoher Stromverfügbarkeit bereitstellt. Außerdem enthält sie eine Gleichstromquelle mit niedriger Spannung, etwa 5V, zur Versorgung der anderen Teile der Sendestation. Die Mittel, mit denen die Oberlagerung durchgeführt wird, können einen Rechteck-Generator und einen Addierer enthalten, wobei das Ausgangssignal des Rechteck-Generators dieselbe Frequenz wie die Wechsel kurve der Stromversorgungseinheit hat. Allerdings kann das Ausgangssignal des Rechteckgenerators so geschaltet werden, daß es entweder in Phase zur Wechsei kurve oder um 180° zu dieser verschoben ist. Der Addierer ist so geschaltet, daß er das AusgangssigrralThe power supply unit expediently has a transformer, which is powered by the household mains AC voltage is fed and provides a 20V AC voltage with a relatively high current availability. It also includes a low voltage DC power source, say 5V, to power the others Parts of the transmitting station. The means with which the superposition is carried out can be a rectangle generator and an adder, the output of the square wave generator having the same frequency like the change curve of the power supply unit. However, the output signal of the square wave generator be switched so that it is either in phase with the Wechsei curve or shifted by 180 ° to this. Of the The adder is connected to the output sigra

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des Oszillators, der die überlagerte Kurvenform erzeugt, und das Ausgangsignal des Rechteckgenerators addiert. Die erwähnten Mittel zur Überlagerung dienen dazu, das Ausgangssignal des Oszillators der Wechsel kurve für die gesamte Dauer jeder Wechsel haibwelle dieser Wechsel kurve zu überlagern, aber diese Mittel können auch so modifiziert werden, daß die überlagerung nur für einen Teil der Dauer jeder Wechsel-Haibwelle ermöglicht wird. Dies kann leicht dadurch erreicht werden, daß man das Ausgangssignal des Rechteckgenerators auf eine monostabile Kippstufe gibt, die entweder von der vorderen oder der hinteren Flanke des Ausgangssignals des Generators getriggert wird. Das monostabile Ausgangssinnal wird dann mit dem Ausgangssignal des Oszillators kombiniert und der Wechsel kurve überlagert. Indem man die Zeitkonstante der monostabilen Kippstufe von 0% bis 100% der Dauer einer Halbwelle der Wechsel kurve variabel macht, kann die Dauer der Überlagerung auf die HaIbwellen entsprechend eingestellt werden.the oscillator that generates the superimposed waveform, and add the output of the square wave generator. The above-mentioned means for overlaying serve to make the Output signal of the oscillator of the alternating curve for the entire duration of each alternating half wave of this alternating curve to overlay, but these means can also be modified so that the overlay is only for one Part of the duration of each alternating shark wave is made possible. This can easily be achieved by converting the output of the square wave generator to a monostable There are flip-flops, either from the leading or trailing edge of the generator output signal is triggered. The monostable output sense is then combined with the output signal of the oscillator and the alternating curve superimposed. By taking the time constant of the monostable multivibrator from 0% to 100% of the duration of a half-wave makes the alternating curve variable, the duration of the superimposition on the half-waves can be be set accordingly.

In der Empfangsstation weist der Erkenner vorzugsweise einen abgestimmten LC-Kreis auf, dessen Resonanzfrequenz mit der vorgegebenen Oszillatorfrequenz übereinstimmt. Die Schaltmittel weisen vorzugsweise eine Transistor-Schaltung auf, welche so ausgelegt ist, daß sie die Wechsel kurve auf das zu steuernde gleichstrombetriebene Gerät schaltet, sobald die vorgegebene Frequenz von dem abgestimmten LC-Kreis des Erkenners als vorhanden erkannt worden ist, so daß das Gerät mit unipolaren Stromimpulsen von der Dauer bis zu einer Halbwelle der Wechsel kurve versorgt wird.In the receiving station, the recognizer preferably has a coordinated LC circuit, the resonance frequency of which coincides with the specified oscillator frequency. The switching means preferably have a transistor circuit which is designed so that they Alternating curve on the DC-operated device to be controlled switches as soon as the specified frequency of the Matched LC circuit of the recognizer has been recognized as present, so that the device with unipolar current pulses from the duration to a half-wave of the alternating curve is supplied.

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Die oben beschriebene Vorrichtung kann dahingehend ausgebildet werden, daß sie die Fernsteuerung von zwei oder mehreren gleichstrombetriebenen Geräten ermöglicht, indem eine Vielzahl von vorgegebenen Frequenzen vorgesehen ist, von denen jede, wie gewünscht, den Halbwellen der Wechsel kurve überlagert wird. Beispielsweise kann ein einzelner Hauptoszillator so angeordnet sein, daß er eine Teilerschaltung antreibt, wobei der Teiler eine Anzahl von Ausgangsfrequenzen zur Verfügung stellt, von denen jede eine eindeutige und vorbestimmte Frequenz ist und von denen jede mit dem Ausgangssignal des Rechteckgenerators (oder, wenn vorhanden, mit dem Ausgangssignal der monostabilen Kippstufe) zum Zwecke der nachfolgenden Oberlagerung der Wechsel kurve kombiniert v/erden kann.The apparatus described above can be adapted to remotely control two or multiple DC powered devices by using a variety of predetermined frequencies is provided, each of which, as desired, the half-waves of the alternating curve is superimposed. For example a single main oscillator can be so arranged be that he drives a divider circuit, where the divider provides a number of output frequencies, each of which is unique and predetermined frequency and each of which with the output signal of the square wave generator (or, if available, with the output signal of the monostable multivibrator) for the purpose of the subsequent superimposition of the Alternating curve combined v / grounding.

Alle separaten kombinierten Signale werden in einen Addierer eingespeist, dessen Ausgangssignal der Wechselkurve überlagert wird, die dann ihrerseits auf die Leitungen gegeben werden, die zu den einzelnen Empfängern führen.All separate combined signals are combined into one Adders fed, the output signal of which is superimposed on the alternating curve, which in turn is then sent to the lines that lead to the individual recipients.

Für eine solche Viel-Geräte-Steuereinrichtung sollte jede Empfangsstation ihren Erkenner auf die gewünschte Frequenz abgestimmt haben, so daß er nur auf eine überlagerte Kurvenform mit dieser Frequenz anspricht. Indem man dann die Dauer des Vorhandenseins dieser Frequenz auf der Wechsel kurve steuert und während deren wechselnder Halbwellen dies geschieht, kann ein gleichstrombetriebenes Gerät, welches mit den Schaltmitteln einer Empfangsstation verbunden ist, deren Erkenner auf dieseFor such a multi-device controller should each receiving station have their recognizer tuned to the desired frequency so that it is only superimposed on one Waveform responds with this frequency. By then looking at the duration of the presence of that frequency controls on the alternating curve and this happens during the alternating half-waves, a DC-operated Device, which with the switching means of a Receiving station is connected, whose recognizer is based on this

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Frequenz abgestimmt ist, von der Sendestation aus gesteuert werden. Werden mehr als zwei Frequenzen benutzt, sollte keine Frequenz ein ganzes Vielfaches oder ein Faktor der anderen Frequenzen sein, so daß ein auf eine Frequenz abgestimmter Empfänger nicht irrtümlicherweise auf eine Harmonische einer anderen Frequenz anspricht. Wird eine Vielzahl von Frequenzen benutzt, so werden die Frequenzen zweckmäßigerweise von einem Hauptoszillator abgeleitet, und zwar durch Teilung unter Steuerung eines Mikroprozessors.Frequency is tuned to be controlled from the broadcasting station. If more than two frequencies are used, should not be a whole multiple or a frequency Factor of the other frequencies so that a receiver tuned to one frequency will not erroneously responds to a harmonic of a different frequency. If a large number of frequencies are used, the Frequencies expediently from a main oscillator derived by division under the control of a microprocessor.

Es liegt auf der Hand, daß die oben beschriebene Vorrichtung vorteilhaft zur Steuerung von zwei oder mehreren Lokomotiven einer Modell!eisenbahn-Anlage sowie für die Steuerung der Weichen und Signale der Modelleisenbahn eingesetzt werden kann. Die beiden gegeneinander isolierten Schienen können als Leitungspaar für die Stromübertragung von der Sende- zu jeder Empfangsstation benutzt werden, wobei jede Empfangsstation in einer Lokomotive oder in einer Einrichtung neben einer Weiche oder einem Signal eingebaut ist, je nachdem, wie es erforderlich ist. Die Vorrichtung erfordert demnach keine komplizierten Verdrahtungen, obgleich bis zu sechzehn Lokomotiven unabhängig voneinander auf einem einzigen Gleisabschnitt gesteuert werden können. Auch kann die Vorrichtung für ständig oder nur vorübergehend aufgebaute Anlagen verwendet werden.It is obvious that the device described above is advantageous for controlling two or more Locomotives of a model railroad layout as well as for the Control of the switches and signals of the model railway can be used. The two mutually insulated rails can be used as a pair of cables for power transmission from the transmitting station to each receiving station, with each receiving station in a locomotive or built into a facility adjacent to a turnout or signal, as required. The device therefore does not require any complicated ones Wiring, although up to sixteen locomotives independently on a single track section can be controlled. The device can also be used for systems that are set up permanently or only temporarily will.

Die Empfangsstation kann sehr klein aufgebaut werden, etwa mit Hilfe der integrierten Silizium-Dickschicht-Technologie, wodurch sie selbst in den relativ begrenzten Raum einer Modell-Lokomotive eingebaut v/erden kann.The receiving station can be built very small, for example with the help of the integrated silicon thick-film technology, whereby it can be installed even in the relatively limited space of a model locomotive.

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AIs Ausführungsbeispiel soll im folgenden eine spezifische Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung im einzelnen beschrieben v/erden, wobei auf die Zeichnungen Bezug genommen wird. Es zeigen:
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As an exemplary embodiment, a specific embodiment of the present invention is to be described in detail below, reference being made to the drawings. Show it:
05

Fig. 1 ein Blockschaltbild des Grundsystems der Erfindung für die Fernsteuerung eines gleichstrombetriebenen Elektromotors; Fig. 1 is a block diagram of the basic system of the invention for remote control of a DC powered electric motor;

Fig. 2a/b eine vereinfachte Schaltungsanordnung einer Sendestation, wobei zum Zweck der Übersichtlichkeit der Darstellung einige Teile weggelassen wurden. Diese Schaltungsanordnung arbeitet nach den anhand der Fig. 1 beschriebenen Prinzipien; 2a / b shows a simplified circuit arrangement of a transmitting station, some parts having been omitted for the sake of clarity of the illustration. This circuit arrangement operates according to the principles described with reference to FIG. 1;

Fig. 3 eine schematische Schaltungsanordnung eines 3 shows a schematic circuit arrangement of a

Handsteuergerätes, von denen bis zu vier mit der in Fig. 2 gezeigten Sendestation benutzt werden können,Hand control device, of which up to four are used with the transmitter station shown in FIG can,

Fig. 4 eine schematische Schaltungsanordnung einer Empfangsstation für die Verwendung im Zusammenhang mit der Sendestation der Fig. 2a, 2b und 3; 4 shows a schematic circuit arrangement of a receiving station for use in connection with the transmitting station of FIGS. 2a, 2b and 3;

Fig. 5 ein Diagramm mit an verschiedenen Punkten des Fig. 5 is a diagram with at different points of the

Systems der Fig. 1 auftretenden Kurvenverlaufen.System of Fig. 1 occurring curves.

In Fig. 1 ist eine Steueranordnung für einen gleichstrombetriebenen Elektromotor gezeigt, welche sowohl die Umdrehungsrichtung als auch die Leistung und damit die Umdrehungsgeschwindigkeit eines Motors steuernIn Fig. 1 is a control arrangement for a DC-operated Electric motor shown, which both the direction of rotation and the power and thus control the speed of rotation of a motor

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kann. Diese Steueranordnung ist besonders für die Steuerung von mehreren Model 1 eisenbahnanlagen konzipiert. Die Anordnung weist eine Stromversorgungseinheit P.S.U., eine Sendestation 10 und eine Empfangsstation 11 auf, ferner zwei Leitungen 12, die sich zwischen der Sendestation IC und der Empfangsstation 11 befinden, sowie einen mit der Empfangsstation 11 verbundenen Motor M.can. This control arrangement is especially for the Control of several Model 1 railway systems designed. The arrangement has a power supply unit P.S.U., a transmitting station 10 and a receiving station 11, furthermore two lines 12, which extend between the transmitting station IC and the receiving station 11 are located, as well as a motor M connected to the receiving station 11.

Die Stromversorgungseinheit P.S.U. ist für eine 240V oder HOV Wechselspannung bei 50 Hz oder 60 Hz des Haushaltsstromnetzes ausgelegt und speist einen 20V-Wechselstrom in die Leitung 13 ein. Die Stromversorgungseinheit P.S.U. führt außerdem einem Hauptoszillator 14, der mit einer gleichbleibenden Frequenz schwingt, Gleichstrom zu. Das Ausgangssignal des Kauptoszillators wird einem digitalen Teiler 15 zugeführt, der so ausgelegt sein kann, daß er beliebige vier Frequenzen aus sechzehn möglichen verschiedenen Frequenzen erzeugen kann, die alle von dem Ausgangssignal des Hauptoszillators abgeleitet sind.The power supply unit P.S.U. is for a 240V or HOV alternating voltage designed at 50 Hz or 60 Hz of the household power network and feeds a 20V alternating current into line 13. The power supply unit P.S.U. also leads to a main oscillator 14, which vibrates with a constant frequency, Direct current to. The output of the main oscillator is fed to a digital divider 15 which is so designed may be that it generates any four frequencies out of sixteen possible different frequencies all derived from the output of the main oscillator.

Die ausgewählten vier Ausgangssignale können für vier verschiedene Steuerkanäle vorgesehen werden, von denen in der Fig. 1 nur einer gezeigt ist.The selected four output signals can be provided for four different control channels, of which only one is shown in FIG. 1.

Das ausgewählte Frequenz-Ausgangssignal für den gewünschten Kanal wird dann dem einen Eingang eines NAND-Gatters 16 mit zwei Eingängen zugeführt.The selected frequency output signal for the desired channel then becomes one input of one NAND gate 16 supplied with two inputs.

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Die Stromversorgungseinheit führt auch einem Kurvenformer 17 einen Niederspannungs-Wechselstrom zu, der ein 50 Hz-Rechteck-Ausgangssignal abgeben kann, das zwischen den logischen Pegeln C und 1 arbeitet. Diese Kurvenform wird von dem Wechselstrom-Netzanschluß abgeleitet, so daß das Rechteck-Ausgangssignal des Kurvenformers 17 mit dem 20V-Wechselstrom in Phase ist, der auf die Leitung 13 gegeben wurde. Das Rechteck-Ausgangssignal des Kurvenformers 17 wird einem Phasenschalter zugeführt, der das Ausgangssignal entweder auf eine logische Null oder eine logische Eins auf einer positiven Halbwelle der Wechsel größe auf der Leitung 13 festlegt; diese wird dann mit Hilfe eines Schalters ausgewählt. Das Ausgangssignal des Phasenschalters 18 wird einer monostabilen Kippschaltung 19 zugeführt, deren Zeitkonstante mit Hilfe einer Steuerung 20 variiert werden kann. Die monostabile Kippschaltung 19 wird von der hinteren Flanke des 50 Hz-Rechtecksignals getriggert, das von dem Phasenschalter 18 kommt. Ihre Pulsbreite ist von 0% auf 100% der Halbwelle der Wechselstromkurve auf dem Abschnitt 13 veränderbar. Das Ausgangssignal der monostabilen Kippschaltung 19 wird auf den zweiten Eingang des NAND-Gatters 16 gegeben, dessen Ausgangssignal der Wechselstromkurve auf Leitung 13 überlagert wird, um dann über die Leiter auf die Empfangsstation 11 gegeben zu werden.The power supply unit also supplies a waveform shaper 17 with a low-voltage alternating current which can provide a 50 Hz square-wave output signal which operates between logic levels C and 1. This waveform is derived from the AC mains connection so that the square wave output of the waveform shaper 17 is in phase with the 20V AC current that has been applied to the line 13. The square-wave output signal of the waveform shaper 17 is fed to a phase switch which sets the output signal either to a logic zero or a logic one on a positive half-wave of the alternating size on the line 13; this is then selected with the help of a switch. The output signal of the phase switch 18 is fed to a monostable multivibrator 19, the time constant of which can be varied with the aid of a controller 20. The one-shot multivibrator 19 is triggered by the trailing edge of the 50 Hz square-wave signal that comes from the phase switch 18. Its pulse width can be changed from 0% to 100% of the half-wave of the alternating current curve on section 13. The output signal of the monostable multivibrator 19 is applied to the second input of the NAND gate 16, the output signal of which is superimposed on the alternating current curve on line 13, in order then to be applied to the receiving station 11 via the conductor.

In der Empfangsstation ist ein Erkenner 21 vorgesehen, der auf die Frequenz eines ausgewählten Kanals des Teilers 15 abgestimmt ist, welche in das NAND-Gatter 16 eingegeben wurde. Der Erkenner 21 v/eist vorteilhafterweise einen LC-Schwingkreis von hoher Güte auf, dessenIn the receiving station, a recognizer 21 is provided, which on the frequency of a selected channel of the divider 15 is matched, which was input into the NAND gate 16. The recognizer 21 is advantageous an LC resonant circuit of high quality, whose

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Kitten- oder Resonanzfrequenz die gleiche ist wie die Frequenz eines ausgewählten Kanals des Teilers 15. Der Erkenner 21 ist so ausgelegt, daß er jedesmal einem Halbleiterschalter 22 ein Ausgangssignal zuführt, wenn der abgestimmte Schwingkreis mitschwingt - also immer dann, wenn ein Signal über das NAND-Gatter 16 auf die Leitung 13 gegeben wird. Der Halbleiter-Schalter 22 ist so geschaltet, daß er immer dann leitend wird, wenn das Vorhandensein der vorgegebenen Frequenz von dem Erkenner 21 festgestellt wurde, so daß er dem Motor K< Strom zuführt. Der Motor wird also von den positiven (oder negativen)Halbwellen des Wechselstroms angetrieben, der von der Stromversorgungseinheit P.S.U. auf die Leitung 13 gegeben wird.Kitten or resonance frequency is the same as that Frequency of a selected channel of the divider 15. The Detector 21 is designed so that it supplies an output signal to a semiconductor switch 22 each time the tuned oscillating circuit resonates - so always when a signal is given via the NAND gate 16 on the line 13. The semiconductor switch 22 is switched so that it is always conductive when the presence of the predetermined frequency from the detector 21 was found, so that he the motor K < Supplies electricity. So the motor is driven by the positive (or negative) half-waves of the alternating current, from the power supply unit P.S.U. on the line 13 is given.

Während des Betriebs hat die monostabile Kippschaltung eine maximale Impulsbreite, die gleich der Dauer einer Halbperiode des 50 Hz-Wechselstroms auf der Leitung 13 ist, wobei die Pulsbreite mit dem Steuermittel 20 ausgewählt werden kann. Der Phasenschalter 18 ermöglicht es, die monostabile Kippschaltung 19 zu Beginn einer positiv verlaufenden Halbperiode oder zu Beginn einer negativ verlaufenden Halbperiode, je nach Bedarf, zu triggern. Das NAND-Gatter 16 bewirkt, daß die ausgewählte Frequenz von dem Teiler 15 nur während der Dauer des monostabilen Impulses auf die Leitung 13 gegeben wird. Somit kann die ausgewählte Frequenz nur für die maximale Dauer einer Halbwelle des Wechselstroms auf die Leitung 13 gegeben werden. Die Verwendung der Steuerung 20 reduziert also die Zeit, für die die ausgewählte Frequenz tatsächlich auf die Leitung 13 eingeblendet wird. Die Steuerung 20 ist so aus-During operation, the monostable multivibrator has a maximum pulse width that is equal to the duration of one Half cycle of 50 Hz alternating current on line 13 is, wherein the pulse width can be selected with the control means 20. The phase switch 18 enables the monostable multivibrator 19 at the beginning of a positive half cycle or at the beginning of a negative to trigger the running half-cycle, as required. The NAND gate 16 causes the selected frequency is given by the divider 15 to the line 13 only during the duration of the monostable pulse. Thus, the selected frequency is only given to line 13 for the maximum duration of a half-wave of the alternating current will. The use of the controller 20 thus reduces the time for which the selected frequency is actually on the Line 13 is displayed. The controller 20 is so

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gelegt, daß in einer ihrer EndsteTlungen die monostabile Kippschaltung überhaupt nicht triggert, so daß die ausgewählte Frequenz aus dem Teiler 15 zu keiner Zeit auf die Leitung 13 gegeben v/ird.placed that in one of its terminal positions the monostable Flip-flop does not trigger at all, so the selected frequency from the divider 15 becomes none Time is given on line 13.

Im Empfänger v/ird das Vorhandensein der ausgewählten Frequenz auf der Leitung 13 festgestellt und der Halbleiterschalter 22 wird leitend, sobald das Vorhandensein der ausgewählten Frequenz festgestellt ist. Da die ausgewählte Frequenz nur entweder während der positiven Halbwellen oder nur während der negativen Halbwellen vorhanden ist (was von der Einstellung des Phasenschalters 18 abhängt), wird dem Motor nur in einer Richtung Strom zugeführt, je nachdem, welche Halbwelle die ausgewählte Frequenz enthält. Der Motor arbeitet also in einer Drehrichtung, und die vom Motor erzeugte Leistung hängt von der Dauer der Anwesenheit der ausgewählten Frequenz auf jeder Halbwelle ab.In the receiver v / ird the presence of the selected Frequency on line 13 detected and the semiconductor switch 22 becomes conductive as soon as the presence of the selected frequency is detected. Since the selected Frequency only either during the positive half-waves or only during the negative half-waves is present (which depends on the setting of the phase switch 18), the motor is only in one direction Current supplied, depending on which half-wave the selected one Contains frequency. The motor works in one direction of rotation, and the power generated by the motor depends on the duration of the presence of the selected frequency on each half-wave.

Die Fig. 2a, 2b und 3 sind vereinfachte Schaltungsanordnungen eines Ausführungsbeispiels einer Sendestation mit der dazugehörigen Handsteuerung. Diese Schaltungsanordnungen arbeiten indessen im allgemeinen nach den gleichen Prinzipien wie es oben im Zusammenhang mit der Fig. 1 beschrieben wurde. Um die Anzahl der verfügbaren Kanäle zu erhöhen (d. h. die Frequenzen aus dem Teiler), werden diese mit Hilfe eines Mikroprozessors erzeugt, der die Arbeitsweise von vier Schieberegistern steuert, die die Teilung eines von dem Hauptoszillator kommenden Signals vornehmen, wobei keines der so entstandenen Signale ein Faktor oder ein Vielfaches der anderen Signale ist.Figures 2a, 2b and 3 are simplified circuit arrangements of an embodiment of a transmitting station with the associated hand control. These circuits work, however, in general according to the the same principles as described above in connection with FIG. To get the number of available To increase channels (i.e. the frequencies from the divider), these are generated with the help of a microprocessor, which controls the operation of four shift registers that divide one from the main oscillator Make a signal, whereby none of the resulting signals is a factor or a multiple of the other signals is.

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Die Sendestation weist auch einen 8021 Mikroprozessor 30 (MPU) mit zwei Anschlüssen für acht bits (Anschlüsse 0 und 1), einem Anschluß für vier bits (Anschluß 2) und mit einem geeigneten Steuerprogramm auf, welches bei der Herstellung des Mikroprozessors in einen abgeschlossenen Festwertspeicher (ROK) eingebrannt wurde. Ein Widerstand 31 stellt die innere Taktfrquenz des Mikroprozessors MPU 30 ein, und eine Diode 32 sowie ein Kondensator 33 sorgen für ein Zurücksetzen des Leistungsbetriebs. Eine Stromversorgungseinheit P.S.U. erzeugt sowohl einen geregelten Gleichstrom von 5 V als auch eine 50 Hz-Rechteckspannung für die Zeitsteuerung der Sendestation , wobei die Stromleitungen, wie in den Fig. 2a, 2b gezeigt, mit dem Mikroprozessor 30 verbunden sind. Ein Hauptoszillator wird aus einem Kristall 34, den Widerständen 35, 36, den Kondensatoren 37, 38 und den Invertierern 39, 40, 41 gebildet, wobei der Kristall 34 so ausgewählt ist, daß er bei 10 MHz schwingt. Das Ausgangssignal des Oszillators wird auf die Takteingänge von vier TTL 7496 voreinstellbaren Fünf-Stufen-Schieberegistern 42 (von denen aus Gründen der Anschaulichkeit nur eines dargestellt ist) sowie auf die Takteingänge von vier D-Flipflops 43 (von denen wiederum aus Gründen der Anschaulichkeit nur eines dargestellt ist) gegeben.The transmitting station also has an 8021 microprocessor 30 (MPU) with two connections for eight bits (connections 0 and 1), a connection for four bits (connection 2) and with a suitable control program, which is burned into a locked read-only memory (ROK) during the manufacture of the microprocessor became. A resistor 31 sets the internal clock frequency of the microprocessor MPU 30, and one Diode 32 and a capacitor 33 ensure that the power mode is reset. A power supply unit P.S.U. generates a regulated direct current of 5 V as well as a 50 Hz square wave voltage for the timing of the transmitting station, the power lines, as shown in Figs. 2a, 2b, are connected to the microprocessor 30. A main oscillator is made up of a crystal 34, the resistors 35, 36, the capacitors 37, 38 and the inverters 39, 40, 41 with the crystal 34 selected to vibrate at 10 MHz. The output signal of the oscillator is fed to the clock inputs of four TTL 7496 presettable five-stage shift registers 42 (only one of which is shown for reasons of clarity) and the clock inputs of four D flip-flops 43 (of which again only one is shown for reasons of clarity) given.

Die drei Teile des Mikroprozessors 30 sind jeweils mit Sammelschienen 44, 45, 46 verbunden, wobei der Anschluß über einen Pufferspeicher 47 mit der Sammelschiene 46 verbunden ist. Die Sammelschiene 46 ist, zusammen mitThe three parts of the microprocessor 30 are connected to bus bars 44, 45, 46, respectively, with the connection is connected to the busbar 46 via a buffer memory 47. The busbar 46 is, along with

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einer Sonderleitung von der Sammelschiene 45, mit dem ersten Schieberegister verbunden, um die fünf Voreinstell-Signale herzustellen. Das Schieberegister ist mit Hilfe eines exclusiven ODER-Gatters 48 als Pseudo-Zufallsgenerator geschaltet und empfängt die Ausgangssignale von zv/ei Stufen, wobei der Invertierer 49 den Dateneingang speist. Vier Ausgangssignal-Stufen werden durch das NAND-Gatter 50 zusammengeschaltet, dessen Ausgangssignal dem Dateneingang des D-Flipflops 43 zugeführt wird. Der Q-Ausgang des Flipflops 43 wird dazu benutzt, das Schieberegister 42 freizumachen, und, nachdem er durch das Element 51 invertiert wurde, das Register 42 mit den bits auf der Sammelschiene 46 und der Leitung von der Sammelschiene 45 voreinzustellen.a special line from the bus bar 45, connected to the first shift register, for the five preset signals to manufacture. The shift register is with the help of an exclusive OR gate 48 as a pseudo-random generator switched and receives the output signals from zv / ei stages, the inverter 49 den Data input feeds. Four output signal stages are connected together by the NAND gate 50, whose Output signal is fed to the data input of the D flip-flop 43. The Q output of flip-flop 43 becomes is used to clear the shift register 42 and, after being inverted by element 51, the Preset register 42 with the bits on busbar 46 and the line from busbar 45.

Ein J-K-Flipflop 52 ist als Frequenzhaibier-Element verdrahtet und empfängt auf seinem Takt-Eingang das Ausgangssignal des D-Flipflops 43. Das Q-Ausgangssignal des Flipflops 52 (Fig. 2b) wird einem Eingang eines NAND-Gatters 53 (Fig. 2a) mit zwei Eingängen zugeführt, während dessen zv/eiter Eingang das Ausgangssignal eines weiteren NAND-Gatters 54 erhält, welches von einem von einer Handsteuerung ausgehenden Signal angesteuert wird, so wie es unter Bezugnahme auf die Fig. 3 beschrieben ist.A J-K flip-flop 52 is a frequency halving element wired and receives the output signal of the D flip-flop 43 on its clock input. The Q output signal of the flip-flop 52 (Fig. 2b) is fed to one input of a NAND gate 53 (Fig. 2a) with two inputs, while the second input receives the output signal of a further NAND gate 54, which is from one of a hand control outgoing signal is controlled, as described with reference to FIG. 3.

Es sind noch drei v/eitere Schieberegister 42, zusammen mit den zugehörigen Flipflops und Gattern, vorgesehen, die alle aus Gründen der Anschaulichkeit in der Figur nicht dargestellt sind, die aber im wesentlichen auf die gleiche Weise wie oben beschrieben verdrahtet sind. Das zweite Schieberegister verarbeitet fünf bits des Ausgangssignals des Anschlusses 1, das dritte die beiden anderenThere are three other shift registers 42, together with the associated flip-flops and gates, all for the sake of clarity in the figure are not shown, but which are wired in essentially the same manner as described above. That second shift register processes five bits of the output signal of connection 1, the third the other two

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Bits dieses Anschlusses 1 und drei Bits des Ausgangssignals von Anschluß 0, während das vierte Schieberegister die restlichen fünf Bits des Ausgangssignals von Anschluß 0 verarbeitet. Die Sendestation weist eine Frontbedienung auf, auf der geeignete Selektoren 55 angeordnet sind, wobei die Sammelschienen 44 und 45 direkt und die Sammelschiene 46 über einen dreistufigen Pufferspeicher 56 mit den Selektoren verbunden sind. Dieser Pufferspeicher 56 wird von einem Signal aktiviert, das von dem 50-Hz-Rechteckgenerator-Ausgangssignal der Stromversorgungseinheit abgeleitet ist. Das Programm des Mikroprozessors MPU veranlaßt, daß die Selektoren 55 bei dem Nulldurchgang der 50 Hz-Rechteckwelle abgetastet werden (da kein folgender Wechsei der Frequenzen irgendwelche Interferenz verursacht, denn in diesem Augenblick ist die Leistung auf der Spur gleich Null) und entscheidet dann, welche Teilung des 10 MHz-Oszillator-Ausgangssignals erforderlich ist, um am Ausgang jedes der Flipflops 52 die Frequenz für den entsprechenden Kanal zu erhalten, den dieses Flipflop antreiben soll. Wenn eines der Schieberegister nicht zum Antreiben eines Kanals benutzt werden soll, wird es mit fünf logischen Einsen voreingestellt, während, wenn eine Frequenz durch Teilung des lOMHz-Signals produziert werden soll, das entsprechende Muster in das Schieberegister eingespeichert wird, indem die erforderlichen bits der Sarnmelschienen gesetzt werden. Jedesmal, wenn das Schieberegister vier logische Einsen hat, wird es freigemacht und das JK-Flipflop 52 wird wieder getaktet. Der Q-Ausgang hat die Hälfte der Taktimpulsfolge und die erforderliche Frequenz. Durch entsprechende Voreinstellung können nunBits of this terminal 1 and three bits of the output signal from terminal 0, during the fourth shift register the remaining five bits of the output from port 0 are processed. The transmitting station points a front panel on which suitable selectors 55 are arranged, the busbars 44 and 45 directly and the busbar 46 via a three-stage Buffer memories 56 are connected to the selectors. This buffer memory 56 is controlled by a signal enabled that of the 50 Hz square wave generator output signal the power supply unit is derived. The program of the microprocessor MPU causes that the selectors 55 at the zero crossing of the 50 Hz square wave be sampled (since no subsequent change in frequencies causes any interference, because at this moment the power on the track is zero) and then decides which division of the 10 MHz oscillator output signal is required to set the frequency for the at the output of each of the flip-flops 52 corresponding channel to be driven by this flip-flop. If one of the shift registers does not go to Driving a channel is to be used, it is preset with five logical ones, while if one Frequency can be produced by dividing the lOMHz signal should place the appropriate pattern in the shift register is stored by adding the required bits of the Sarnmel rails are set. Every time the shift register has four logical ones, it is cleared and the JK flip-flop 52 is clocked again. The Q output has half the clock pulse train and the required Frequency. With the appropriate presetting you can now

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die folgenden Frequenzen von dem Ausgangssignal des 10 MHz-Oszillators abgeleitet werden:the following frequencies can be derived from the output signal of the 10 MHz oscillator:

Kanalchannel

TeilerverhältnisDivider ratio Frequenz (KHz)Frequency (KHz) 2424 416.66416.66 2626th 384.61384.61 2828 357.14357.14 3030th 333.33333.33 3232 312.50312.50 3434 294.12294.12 3636 277.77277.77 3838 263.12263.12 4040 250.00250.00 4242 238.09238.09 4444 227.27227.27 4646 217.39217.39 5050 200.00200.00 5454 185.18185.18 5858 172.41172.41 6262 161.29161.29

1 2 3 4 5 6 7 8 91 2 3 4 5 6 7 8 9

1010

11 12 13 14 15 1611 12 13 14 15 16

Die Fig. 3 zeigt eine Schaltungsanordnung einer eigenständigen Handsteuerung zur Verbindung mit der Schaltung der Fig. 2, um eine proportionale Steuerung eines auf dem Selektor 55 ausgewählten Kanals zu ermöglichen. Die Schaltung empfängt den Rechteckkurvenzug von 50 Hz im Punkt 60, und dieser Kurvenzug wird zweimal von den NAND-Gattern 61 und 62 invertiert, wobei das Gatter dazu dient, das Signal auf der Leitung zwischen der Sendestation (Fig. 2a, 2b) und der Handsteuerung (Fig. 3) abzupuffern. Der Schalter 63 dient als PhasenschalterFig. 3 shows a circuit arrangement of an independent Hand control for connection with the circuit of FIG. 2 to provide proportional control of a on the selector 55 selected channel to enable. The circuit receives the 50 Hz square wave at point 60, and this curve is inverted twice by the NAND gates 61 and 62, the gate serves to transmit the signal on the line between the transmitting station (Fig. 2a, 2b) and the hand control (Fig. 3) to buffer. The switch 63 serves as a phase switch

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(Fig. 1) für die monostabile Kippschaltung 19, die als konventionelle monostabile Schaltung mit zwei Transistoren aufgebaut ist, deren Zeitkonstante mit einem variablen Widerstand Vr 1 verändert werden kann.(Fig. 1) for the monostable multivibrator 19, which as a conventional monostable circuit with two Transistors is constructed, the time constant of which can be changed with a variable resistor Vr 1.

Die monostabile Kippschaltung wird von dem über den Schalter 63 kommenden 5C Hz-Signal ausgelöst, wobei der Pegel der Schwelle des Signals während der Herstellung mit Hilfe des voreingestellten Widerstandes Vr 2 eingestellt v/erden kann. Das Ausgangssignal der monostabilen Kippschaltung wird von dem Kollektor des Transistors Tr 1 abgegriffen und auf einen Eingang eines NAND-Gatters 64 mit zwei Eingängen geführt, dessen anderer Eingang mit einem von Schalter 63 kommenden Signal, das seinerseits mit Hilfe des NAND-Gatters 65 invertiert ist, gespeist wird. Das Ausgangssignal des Handsteuergeräts erscheint auf der Leitung 66, v/elche in die Schaltung der Fig. 2 eingeführt wird, um das NAND-Gatter 54 zu treiben.The monostable multivibrator is triggered by the 5C Hz signal coming via switch 63, and the level of the threshold of the signal can be set during production with the aid of the preset resistor Vr 2. The output signal of the monostable multivibrator is tapped from the collector of transistor Tr 1 and fed to one input of a NAND gate 64 with two inputs, the other input of which is connected to a signal coming from switch 63, which in turn is inverted with the aid of NAND gate 65 , is fed. The output of the handheld controller appears on line 66, which is fed into the circuit of FIG. 2 to drive NAND gate 54.

Die Handsteuerung erhält ebenfalls Strom aus der Stromversorgungseinheit der Sendestation und kann daher mit dieser über eine vieradrige Leitung verbunden sein. Die Handsteuerung weist vorzugsweise ein Schleifkontakt-Potentiometer auf, um die Zeitkonstante der monostabilen Kippschaltung (und damit die Geschwindigkeit eines gesteuerten Motors) zu verändern, sowie einen einfachen Schiebeschalter für den Vorwärts- und Rückwärtsbetrieb. Es sollten vier dieser Steuergeräte zur Verfugung stehen, und zwar jeweils eines für jeden der vier möglichen Kanäle, die von den Schieberegistern 42 erzeugt wurden.The hand control also receives power from the power supply unit the transmitting station and can therefore be connected to it via a four-wire line. the Hand control preferably has a sliding contact potentiometer to adjust the time constant of the monostable Toggle switching (and thus the speed of a controlled Motors), as well as a simple slide switch for forward and reverse operation. There should be four of these control units available, one for each of the four possible ones Channels generated by shift registers 42.

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In den Fig. 2a und 2b liegt das Ausgangssignal des NAND-Gatters 53 nur dann auf L- oder "high"-Potential, wenn die erzeugte Kanal frequenz und das Ausgangssignal des Handsteuergerätes auf 0- oder "low"-Potenti al liegen. Dies bedeutet im Ergebnis, daß die erzeugte Frequenz am Ausgang des Gatters 53 nur für die Dauer des Impulses der monostabilen Kippschaltung erscheint, die durch den variablen Widerstand Vr 1 festgelegt worden ist. Das Ausgangssignal des Gatters wird auf den invertierten Eingang eines Operationsverstärkers 70 eingegeben, und zwar über einen voreingestellten Widerstand Vr 3, der zusammen mit dem Widerstand 71 einen Spannungsteiler bildet, sowie über einen verstärkungsbestimmenden Widerstand 72. Weitere NAND-Gatter und Widerstände stehen für die drei anderen Kanäle zur Verfügung, sowie ein weiteres Widerstandsnetz für ein externes Eingangssignal, falls dies erforderlich sein sollte. Alle Ausgangssignale werden dann auf den invertierten Eingang des Operationsverstärkers gegeben. Das Ausgangssignal des Verstärkers wird gepuffert und noch einmal mit Hilfe der Tran- ■ sistoren Tr2 und Tr3 verstärkt, wobei der Transistor Tr3 als Teil eines Darlington-Paares mit dem Transistor Tr4 verbunden ist. Das endgültige Ausgangssignal wird von dem Emitter des Transistors Tr4 abgeleitet und über einen Kondensator 74 und einen Widerstand 75 mit einem der beiden Leiter 12 verbunden, der, wie weiter unten noch beschrieben wird, die 20V-Wechselspannung in die Empfangsstation einspeist. Die 20V-Wechselspannung wird von der Stromversorgungseinheit der Sendestation erzeugt. Die Leitungen mit 15V-Gleich-In FIGS. 2a and 2b, the output signal of the NAND gate 53 is only at L or "high" potential, if the generated channel frequency and the output signal of the hand control unit are at 0 or "low" potenti al lie. As a result, this means that the generated Frequency appears at the output of gate 53 only for the duration of the pulse of the monostable multivibrator, which has been set by the variable resistor Vr 1. The output of the gate becomes is input to the inverted input of an operational amplifier 70 via a preset Resistor Vr 3, which together with resistor 71 forms a voltage divider, as well as a gain-determining one Resistor 72. Additional NAND gates and resistors are available for the three other channels, as well as another resistor network for an external input signal, if this should be necessary. All output signals are then given to the inverted input of the operational amplifier. The output of the amplifier is buffered and again amplified with the help of the ■ transistors Tr2 and Tr3, whereby the transistor Tr3 as part of a Darlington pair with the transistor Tr4 is connected. The final output signal is derived from the emitter of the transistor Tr4 and connected via a capacitor 74 and a resistor 75 to one of the two conductors 12 which, as will be described below, the 20V AC voltage feeds into the receiving station. The 20V AC voltage is generated by the power supply unit of the transmitting station. The lines with 15V DC

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strom und -15V-Gleichstrom dienen zur Energieversorgung des Verstärkers 70 und der Transistoren Tr2 bis Tr4,Strom and -15V direct current are used for energy supply the amplifier 70 and the transistors Tr2 to Tr4,

Die Fig. 4 zeigt eine Schaltungsanordnung einer Empfangsstation, welche an den Punkten 80 mit den Leitern 12 verbunden ist. ?"an erkennt, daß der Erkennerteil der Empfangsstation einen mit einem Ferritkern versehenen Transformator aufweist, ö.er eine abgestimmte Primärwicklung, bestehend aus der Wicklung L 1 und einem äußeren Kondensator C 1, aufweist, wobei die Kapazität des Kondensators C 1 so ausgewählt ist, daß der Erkenner bei der Frequenz eines ausgewählten Kanals der Sendestation mitschwingt. Befindet sich die Primärseite in Resonanz, so entsteht in den Wicklungen L 2 und L 3 des Transformators eine Spannung.Diese Wicklungen L 2, L 3 sind in zwei ähnliche Schaltkreise für einen Gleichstrommotor eingebaut, der zwischen den Anschlußklemmen 82 und 83 liegt. Die Dioden D 1 und D2 sind bezüglich einer Leitung 12 gegeneinander geschaltet und geben somit abwechselnd Strom von den Leitungen 12 auf die Beiden Schaltkreise. Das Schalten der Leistung wird mit Hilfe der Leistungstransistoren Tr 5 oder Tr 6 bewirkt, die auf verschieden-polige HaIbwellen ansprechen und von einer Darlington-Schaltung getrieben werden, die aus den Transistoren Tr 7 bzw. Tr8 besteht. Die Ausgangsspannung, die an den Wicklungen L 2 oder L 3 ansteht, wird von der Diode D 3 bzw. D und dem Kondensator C 2 bzw. C 3 gleichgerichtet und dazu verwendet, die zugeordneten Darlington-Transistoren Tr 7 oder Tr 8 einzuschalten. Dies geschieht nur dann,4 shows a circuit arrangement of a receiving station which is connected to the conductors 12 at the points 80. ? "recognizes that the recognition part of the receiving station has a transformer provided with a ferrite core, or it has a matched primary winding, consisting of the winding L 1 and an outer capacitor C 1, the capacitance of the capacitor C 1 being selected in this way that the recognizer resonates at the frequency of a selected channel of the transmitting station. If the primary side is in resonance, a voltage is generated in the windings L 2 and L 3 of the transformer. These windings L 2, L 3 are in two similar circuits for one Built-in DC motor, which is between the terminals 82 and 83. The diodes D 1 and D2 are connected to each other with respect to a line 12 and thus alternately supply current from the lines 12 to the two circuits or Tr 6, which respond to different-pole half waves and are driven by a Darlington pair en, which consists of the transistors Tr 7 and Tr8. The output voltage present at the windings L 2 or L 3 is rectified by the diode D 3 or D and the capacitor C 2 or C 3 and used to switch on the associated Darlington transistors Tr 7 or Tr 8. This only happens

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wenn auf den Leitungen 12 ein Signal bei der ausgewählten Frequenz vorhanden ist. Ist dies bei positiven Halbwellen des 20V-llechselStroms der Fall, so wird der Leistungstransistor Tr 5 eingeschaltet und der Motor in einer ersten P.ichtung angetrieben, während bei negativen Halbwellen des 20V-WechselStroms der Leistungstransistor Tr 6 eingeschaltet und der Motor in eine zweite Richtung angetrieben wird.Ist das Signal der ausgewählten Frequenz nur für einen Teil der Halbperiode vorhanden, so wird der in den Motor eingespeiste Strom früh abgeschaltet, wodurch die Leistung reduziert wird.when there is a signal on lines 12 at the selected one Frequency is present. If this is the case with positive half-waves of the 20V Ilechsel current, then the power transistor Tr 5 is switched on and the motor is driven in a first direction while with negative half-waves of the 20V alternating current the power transistor Tr 6 is switched on and the motor is driven in a second direction If the signal of the selected frequency is only available for part of the half-cycle, the one in the The current fed into the motor is switched off early, which reduces the output.

f'it der oben beschriebenen Anordnung kann der Motor mit maximaler Leistung arbeiten, wenn die monostabile Kippschaltung so eingestellt ist, daß sie einen der Dauer der Halbperiode des 20V-WechselStroms entsprechende Impulsbreite erzeugt. Die erzeugte Leistung kann jedoch dadurch reduziert werden, daß die Impulsbreite der monostabilen Kippschaltung verkürzt wird. Man erhält somit eine proportionale Steuerung, wenn man den Wert des Widerstands VrI und damit die Zeitkonstante der monostabilen Kippschaltung einstellt. Schließlich kann die Umdrehungsrichtung des Gleichstrom-Motors mit Hilfe des Schalters 63 entsprechend den jeweiligen Erfordernissen ausgewählt werden.With the arrangement described above, the motor can with work at maximum power when the monostable multivibrator is set to one of the duration the pulse width corresponding to the half cycle of the 20V alternating current generated. However, the generated power can be reduced by changing the pulse width of the monostable Toggle switch is shortened. Proportional control is thus obtained if you change the value of the resistance VrI and thus the time constant of the monostable multivibrator. Finally can the direction of rotation of the DC motor with the aid of the switch 63 according to the respective requirements to be selected.

Die Fig. 5 zeigt die an verschiedenen Punkten in der oben beschriebenen Anordnung vorhandenen Kurvenformen. Fig. 5(a) stellt einen Rechteckimpuls von Phasenschalter 18 - d. h. das Eingangssignal des Gatters 65 - dar, derFigure 5 shows the waveforms present at various points in the arrangement described above. Fig. 5 (a) represents a square pulse from phase switch 18 - d. H. the input of the gate 65 - represents, the

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Teil einer 50 Hz-Welle ist, die sich in Phase mit der Wechsel kurve W befindet, die von der Stromversorgungseinheit auf die Leitungen 12 gegeben wird. Fig. 5 (b) zeigt das Ausgangssignal der monostabilen Kippschaltung 19 - d. h. das Signal auf der Leitung 66 - wobei die Kippschaltung so eingestellt ist, daß sie eine Impulsbreite von annähernd 33% einer Halbwelle des Phasenschalter-Ausgangssignals hat. Fig. 5(c) zeigt ein typisches, von den Steuersender durch geeignete Teilung abgeleitetes Ausgangssignal (allerdings nur schematisch, da die Kanalfrequenzen von 161.29 bis 416.66 KHz reichen, während das Phasenschalter-Ausgangssignal 50 Hz beträgt) und Fig. 5 (d) zeigt das Ausgangssignal des MAND-Gatters 53, wobei die Signale der Fig. 5(b) und 5(c) miteinander kombiniert sind. Wenn das Ausgangssignal des MAND-Gatters 53 dem 50 Hz-Wechselstrom-Signal auf den Leitungen 12 überlagert wird, erhält man die in Fig. 5(e) gezeigte Wellenform.Part of a 50 Hz wave that is in phase with the Change curve W is located, which is given to the lines 12 by the power supply unit. Fig. 5 (b) shows the output of the monostable multivibrator 19-d. H. the signal on line 66 - being the Flip-flop is set so that it has a pulse width of approximately 33% of a half cycle of the phase switch output signal Has. Fig. 5 (c) shows a typical one derived from the exciter by suitable division Output signal (but only schematically, as the channel frequencies range from 161.29 to 416.66 KHz, while the phase switch output is 50 Hz) and Fig. 5 (d) shows the output of the MAND gate 53, the signals of FIGS. 5 (b) and 5 (c) being combined with one another. When the output signal of the MAND gate 53 is superimposed on the 50 Hz alternating current signal on the lines 12, the in Waveform shown in Fig. 5 (e).

Eine nicht-proportionale aber gerichtete Steuerung ergibt sich, wenn man die monostabile Kippschaltung des Handsteuergerätes der Fig. 3 wegläßt. Stattdessen kann das Ausgangssignal des Phasenschalters einfach auf das NAND-Gatter 54 eingegeben v/erden, um dieses Signal mit einer ausgewählten Frequenz im NAND-Gatter 53 zu kombinieren, wobei der Phasenschalter noch eine "Ausstellung hat. Auf diese Weise können viele andere Gleichstromgeräte betrieben werden, die entweder eine Ein-/ Aus- oder eine Vorwärts-/Aus-/P.ückwärts-Steuerung benötigen. A non-proportional but directional control results if you use the monostable multivibrator of the Hand control device of Fig. 3 omits. Instead, the output signal of the phase switch can simply be switched to the NAND gate 54 input v / ground to combine this signal with a selected frequency in NAND gate 53, whereby the phase switch is still an "exhibition Has. In this way, many other DC devices can be operated which have either an on / off Need off or a forward / off / reverse control.

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Es ist zu beachten, daß die oben beschriebene Steuerungsanordnung eine besonders wirkungsvolle und trotzdem einfache Fernbedienung für bis zu sechzehn Gleichstrom-Motoren oder andere Gleichstromgeräte zuläßt, wobei jedoch nur zwei Leitungen zwischen einer Sendestation und einer oder mehrerer Empfangsstationen benötigt werden. Die beschriebene Schaltung könnte natürlich auch so geändert werden, daß die gleichzeitige Steuerung von mehr als vier Kanälen möglich wäre. Die Steuerungs-Anordnung kann deshalb speziell bei einer Modelleisenbahn-Anlage Verwendung finden, denn die Leitungen 12 können zweckmäßigerweise, jedenfalls in den meisten Fällen, die beiden leitenden Schienen der Anlage enthalten. Die Empfänger-Schaltung der Fig. 4 kann als Dick-Schicht-Silizium -Chip aufgebaut werden und ist somit billig in der Herstellung. Im Hinblick auf ihre geringe Größe kann sie leicht in ein Modell, beispielsweise in eine Lokomotive, eingebaut werden. Da der Erkenner einen abgestimmten Analog-Kreis enthält, neigt die Empfangsstation dazu, Störungen wie etwa Rausch-Impulsspitzen auf den Leitungen 12 auszugleichen. Infolgedessen erhält man selbst bei Verwendung von funken-erzeugenden Gleichstrom-Schleifbürsten-Motoren und gleitenden Aufnehmern, wie sie bei Modelleisenbahnen üblich sind, eine stabile Steuerung.It should be noted that the control arrangement described above is a particularly effective one and yet simple remote control for up to sixteen DC motors or others Permits direct current devices, but only two lines between a transmitting station and one or more receiving stations are required. The circuit described could of course can also be changed so that the simultaneous control of more than four channels is possible were. The control arrangement can therefore be used especially in a model railway system find, because the lines 12 can expediently, at least in most cases, contain the two conductive rails of the system. The receiver circuit of Fig. 4 can be thick-film silicon -Chip can be built and is therefore cheap to manufacture. With regard its small size makes it easy to fit into a model such as a locomotive. Since the recognizer contains a coordinated analog circuit, the receiving station tends to compensate for disturbances such as noise pulse peaks on the lines 12. As a result, even with the use of spark-generating direct current abrasive brush motors, one can obtain and sliding sensors, as they are common in model railways, a stable Steering.

Ein weiterer Vorteil der oben beschreibenen Anordnung bei der Verwendung in Modelleisenbahn-Anlagen bestehtThere is another advantage of the arrangement described above when used in model railroad systems

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darin, daß immer ein Wechselstrom von 20V auf den beiden Schienen ansteht, und zwar unabhängig davon, ob sich ein Zug bewegt oder nicht. Daher kann eine Zugbeleuchtung eingebaut werden, die stets funktioniert. Natürlich könnte die Beleuchtung auch als einer der Kanäle der Steuerungsanlage gesteuert werden. In ähnlicher Weise können andere Geräte, die mit Wechselstrom betrieben werden, wie etwa ein Raucherzeuger für Lokomotiven, Signale und Weichen, gesteuert werden.in that there is always an alternating current of 20V on the pending on both rails, regardless of whether a train is moving or not. Therefore, a Train lighting can be installed, which always works. Of course, the lighting could also be used as a one of the channels of the control system can be controlled. Similarly, other devices that be operated with alternating current, such as a smoke generator for locomotives, signals and switches, being controlled.

Es ist indessen zu beachten, daß die oben beschriebene Fernsteueranlage auf vielen anderen Gebieten außerhalb der Steuerung von Modelleisenbahn-Anlagen Verwendung finden kann.It should be noted, however, that the remote control system described above in many other areas outside the control of model railway systems can be used.

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L 6 6 Γ S & i t 6L 6 6 Γ S & i t 6

Claims (18)

PATENTANSPRÜCHEPATENT CLAIMS / 1. !verfahren zur Fernsteuerung eines gleichstrombetriebe-—^nen elektrischen Geräts, welches in einer Empfangsstation befindlich ist, von einer Sendestation aus, wobei eine Wechselkurve von relativ geringer Frequenz von der Sendestation auf zwei Leitungen gegeben wird, die die Sende- mit der Empfangsstation verbinden, dadurch gekennzeichnet , daß Impulszüge einer Kurvenform mit einer vorgegebenen und relativ hohen Frequenz in der Sendestation (10) den wechselnden Halbwellen der Wechselkurve für wenigstens einen Teil der Zeitdauer jeweils einer Ilalbwelle überlagert werden, wobei jeder Impulszug in Phase mit dem Nulldurchgang der Wechselkurve beginnt, und daß' in der Empfangsstation (11) das Vorhandensein oder NichtVorhandensein der überlagerten Kurvenform festgestellt und die Wechselkurve dem gleichstrombetriebenen Gerät (M) während der Zeit, in der die überlagerte Kurvenform als vorhanden registriert wird, zugeführt wird./ 1.! Method for the remote control of a DC-operated electrical device, which is located in a receiving station, from a sending station, an alternating curve of relatively low frequency is given by the sending station on two lines that connect the sending station with the Connect receiving station, characterized in that pulse trains of a curve shape with a predetermined and relatively high frequency in the transmitting station (10) are superimposed on the alternating half-waves of the alternating curve for at least part of the duration of an Ilal-wave, each pulse train being in phase with the zero crossing of the alternating curve begins, and that 'in the receiving station (11) the presence or absence of the superimposed waveform is determined and the alternating curve is fed to the DC-operated device (M) during the time in which the superimposed waveform is registered as being present. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitdauer jeder Halbwelle, während der die relativ hochfrequente Kurvenform ansteht, stetig veränderbar ist.2. The method according to claim 1, characterized in that the duration of each half-wave, during which the relatively high-frequency waveform is present, is continuously variable. 3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß in der Empfangsstation (11) festgestellt wird, ob die Kurvenform mit vorgegebener Frequenz vorhanden ist, und daß dann, wenn das Vorhandensein dieser Kurvenform erkannt worden ist, ein Ausgangssignal erzeugt wird, das zur Steuerung der Stromversorgung für das Gerät verwendet wird.3. The method according to claims 1 or 2, characterized in that it is determined in the receiving station (11) whether the waveform is present with a predetermined frequency, and that when the presence of this waveform has been recognized, an output signal is generated, which is used to control the power supply for the device. 4. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gek.. daß zwei oder mehrere gleichstrom -4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in k . that two or more direct current - 909886/0806909886/0806 betriebene Geräte mit jeweils zugeordneter Empfangsstation (11) gesteuert werden, daß zwei oder mehrere Kurvenformen mit jeweils verschiedener, aber relativ hoher Frequenz in der Sendestation (10) der Wechsel-. operated devices with each assigned receiving station (11) are controlled that two or more waveforms each with a different but relatively high frequency in the transmitting station (10) of the change. kurve überlagert werden, wobei jede Kurvenform je nach Bedarf selektiv entweder den positiven oder den nega tiven Halbwellen der Wechselkurve überlagert wird, und zwar für wenigstens einen Teil der Zeitdauer der jeweiligen Halbwelle, wobei jede Empfangsstation (11) auf eine Kurvenform mit einer speziellen vorgegebenen Frequenz abgestimmt ist.curve are superimposed, each curve shape is selectively superimposed either the positive or the negative half-waves of the alternating curve as required, for at least part of the duration of the respective half-wave, each receiving station (11) on a curve shape with a special predetermined frequency is matched. 5. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Erkennung der überlagerten Kurvenformen mit Hilfe eines abgestimmten Kreises (21) von relativ hohem Gütefaktor durchge führt wird, wobei das Ausgangssignal des abgestimmten Kreises dazu verwendet wird, einen Pestkörperschalter (22) zu steuern, der den Versorgungsstrom für die gewünschte Zeit während der Halbwellen der gewünschten Polarität auf eins gleichstrombetriebene Gerät gibt. 5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the detection of the superimposed waveforms with the help of a tuned circle (21) of a relatively high quality factor is Runaway, the output signal of the tuned circuit is used to switch a plague body switch (22) to control, which gives the supply current for the ge desired time during the half-waves of the desired polarity on a DC-operated device. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Erkennung auf analoge Weise erfolgt und daß die Kurvenform ein digitales Signal ist. 6. The method according to claim 5, characterized in that the detection takes place in an analog manner and that the waveform is a digital signal . 7. Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, bei dem elektronische Schaltmittel für die Steuerung der Wechselstromversorgung für die gleichstrombetriebenen Geräte vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet. daß die elektronischen Schaltmittel eine langsamere Einsatz-Zeit als die Periode der hochfrequenten über lagerten Kurvenform haben, wobei die Schaltmittel 7. The method according to any one of the preceding claims, wherein the electronic switching means are provided for controlling the AC power supply for the DC- DC devices enclosed , characterized . that the electronic switching means have a slower onset time than the period of the high-frequency superimposed waveform, the switching means -3--3- 909888/0806909888/0806 während der Anwesenheit des Impulszugs der überlagerten Kurvenforra leitend bleiben.remain conductive during the presence of the pulse train of the superimposed curve shape. 8. Vorrichtung zur Fernsteuerung eines gleichstrombetriebenen, in einer Empfangsstation befindlichen elektrischen Geräts von einer Sendestation aus, welche eine Stromversorgungseinheit zur Erzeugung einer Wechselkurve von relativ niedriger Frequenz aufweist, gekennzeichnet durch einen in der Sendestation befindlichen Oszillator (14,15) zur Erzeugung von Impulszügen einer Kurvenform von einer vorgegebenen, relativ hohen Frequenz, sowie durch Mittel (17,18,19,20,16) zum Überlagern der Kurvenform auf die Wechselkurve während deren Wechsel-Halbwellen für wenigstens einen Teil der Dauer einer jeden Wechsel-Halbwelle, wobei jeder Impulszug in Phase mit dem Nulldurchgang der Wechselkurve beginnt; und ferner durch einen in der Empfangsstation befindlichen Erkenner (21) für die Erkennung des Vorhandenoder NichtVorhandenseins der überlagerten Kurvenform sowie durch Schaltmittel (22), die von einem Ausgangs-Signal des Erkenners (21) gesteuert werden, um die Wechselkurve zu schalten, damit das gleichstrombetriebene Gerät (M) mit Energie versorgt wird.8. Device for remote control of a DC-powered, located in a receiving station electrical device from a transmitting station, which has a power supply unit for generating an alternating curve of relatively low frequency, characterized by an oscillator located in the transmitting station (14,15) for generating pulse trains a Curve shape of a predetermined, relatively high frequency, as well as means (17,18,19,20,16) for superimposing the curve shape on the alternating curve during its alternating half-waves for at least part of the duration of each alternating half-wave, with each pulse train begins in phase with the zero crossing of the alternating curve; and further by a recognizer (21) located in the receiving station for recognizing the presence or absence of the superimposed waveform and by switching means (22) which are controlled by an output signal of the recognizer (21) in order to switch the alternating curve so that the DC powered device (M) is supplied with energy. 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung für die Überlagerung vorgesehen ist, die einen Rechteckwellengenerator (17) und einen Addierer (16) enthält, wobei das Ausgangssignal des Rechteckwellengenerators (17) die Wechselform hat, die man von der Energieversorgungseinheit (P.S.U.) erhält, wobei dieses Ausgangssignal jedoch selektiv so geschaltet9. Apparatus according to claim 8, characterized in that a device for the superposition is provided, which contains a square wave generator (17) and an adder (16), wherein the output signal of the square wave generator (17) has the alternating form that is obtained from the power supply unit (PSU), but this output signal is selectively switched in this way 909886/0806909886/0806 werden kann, daß es entweder mit der Wechsel kurve in Phase oder um 180° zu dieser phasenverschoben ist, und wobei der Addierer (16) so angeordnet ist, daß er das Ausgangssignal des Oszillators (14, 15) der die überlagerte Kurvenform erzeugt und das Ausgangssignal des Rechteckwellengenerators (18) zusammenaddiert.it can be that it is either in phase with the alternating curve or phase shifted by 180 ° to this, and wherein the adder (16) is arranged to receive the output of the oscillator (14, 15) of the superimposed waveform is generated and the output signal of the square wave generator (18) are added together. 10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung für die Oberlagerung so ausgelegt ist, daß sie die Oberlagerung für nur einen Teil der Dauer jeder Wechsel haibwelle ermöglicht.10. The device according to claim 9, characterized in that the device for the upper storage is designed so that it allows the upper storage for only part of the duration of each change halftone. 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Ausgangssignal des Rechteckwellengenerators (17) auf eine monostabile Kippschaltung (19) gegeben wird, die entweder von der vorderen oder der hinteren Flanke des Ausgangsignals des Generators getriggert wird, und daß das Ausgangssignal der monostabilen Kippschaltung (19) mit dem Ausgangssignal des Oszillators (14, 15) .11. The device according to claim 10, characterized in that the output signal of the square wave generator (17) is given to a monostable multivibrator (19) which is triggered either by the leading or the trailing edge of the output signal of the generator, and that the output signal of the monostable Toggle circuit (19) with the output signal of the oscillator (14, 15). zum Zwecke der überlagerung auf die Wechsel kurve kombiniert wird.combined for the purpose of superimposing on the alternating curve will. 12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8-11, dadurch gekennzeichnet, daß der Erkenner (21) in der Empfangsstation (11) einen abgestimmten LC-Schaltkreis enthält, dessen Resonanzfrequenz mit der vorgegebenen Frquenz des Oszillators (14, 15) übereinstimmt.12. Device according to one of claims 8-11, characterized in that the detector (21) in the receiving station (11) contains a tuned LC circuit, the resonance frequency of which coincides with the predetermined frequency of the oscillator (14, 15). 13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8-12, dadurch 13. Device according to one of claims 8-12, characterized gekennzeichnet, daß das Schaltmittel (22) der Emfpangsstation eine Transistor-Schaltungsanordnung enthält, characterized in that the switching means (22) of the receiving station contains a transistor circuit arrangement, -5--5- 909886/0806909886/0806 die die Wechsel kurve zu dem Gleichstromgerät schalten kann, das gesteuert werden soll, wenn die vorgegebene Frequenz von dem Erkenner als vorhanden festgestellt wurde, so daß das Gerät mit unipolaren Stroniimpulsen aus der Wechsel kurve versorgt wird, von denen jeder bis zu einer Halbwelle der Wechsel kurve dauern kann.which switch the alternating curve to the DC device that is to be controlled when the predetermined frequency is determined by the recognizer to be present so that the device was made with unipolar current pulses the alternating curve is supplied, each of which can last up to a half-wave of the alternating curve. 14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8-13, dadurch gekennzeichnet, daß der Oszillator (14, 15) eine Vielzahl von Kurvenformen von vorgegebenen Frequenzen erzeugt, von denen jede auf Halbwellen der Wechsel kurve selektiv übertragen v/erden kann.14. Device according to one of claims 8-13, characterized in that the oscillator (14, 15) generates a plurality of waveforms of predetermined frequencies, each of which can be selectively transmitted to half-waves of the alternating curve v / ground. 15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet,15. The device according to claim 14, characterized in that daß ein einziger Hauptoszillator (14) so geschaltet ist, daß er eine Teilerschaltung (15) beaufschlagt, die eine Vielzahl von Ausgangsfrequenzen liefert, von denen jede als Kurvenform von unterschiedlicher, vorgegebener Frequenz dient.that a single main oscillator (14) is connected so that it acts on a divider circuit (15) which supplies a plurality of output frequencies, each of which serves as a waveform of different, predetermined frequency. 16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Arbeitsweise der Teilerschaltung (15) von einem Mikroprozessor gesteuert wird.16. The device according to claim 15, characterized in that the operation of the divider circuit (15) is controlled by a microprocessor. 17. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß keine überlagerte Kurvenform eine Frequenz hat, die ein einfaches Vielfaches oder ein Faktor einer der anderen Frequenzen ist.17. Apparatus according to claim 15 or 16, characterized in that no superimposed waveform has a frequency which is a simple multiple or a factor of one of the other frequencies. 18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8-17, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden Leitungen (12), die die18. Device according to one of claims 8-17, characterized in that the two lines (12) which the -6--6- 909886/0806909886/0806 Sendestation (lo) und die Empfangsstation (11) miteinander verbinden, wenigstens zum Teil die beiden Geleise einer Modelleisenbahn-Anlage enthalten und daß die Empfangsstation in einen Modell zug mit einem gleichstrombetriebenen Elektromotor integriert ist, wobei der Motor von der Empfangsstation gesteuert wird und der Zug von der Sendestation aus gesteuert v/erden kann.Sending station (lo) and the receiving station (11) with each other connect, at least partially contain the two tracks of a model railway layout and that the receiving station is integrated into a model train with a DC-powered electric motor, the motor being controlled from the receiving station and the train being controlled from the transmitting station v / can earth. -7--7- 909886/C806909886 / C806
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