DE29820991U1

DE29820991U1 - Adjustment device for model railroad turnouts

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Publication number: DE29820991U1
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Priority date: 1998-11-24
Filing date: 1998-11-24
Publication date: 1999-01-21
Anticipated expiration: 2008-11-25

Description

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ML 19 12.11.98ML19 12.11.98

Manfred Luik, Mörikestr.9, Tiefenbronn Stellvorrichtung für Modellbahnweichen Manfred Luik, Mörikestr.9, Tiefenbronn Adjusting device for model railway switches

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Stellvorrichtung für Modellbahnweichen, bei welcher eine Antriebseinheit auf einen die Weiche verstellenden Stellhebel einwirkt.The present invention relates to an adjusting device for model railway switches, in which a drive unit acts on an adjusting lever that adjusts the switch.

Es ist bekannt, als Antriebseinheit zwei Elektromagnete zu verwenden, die wechselweise erregt werden und über eine Kulissenführung eine senkrecht zu ihrer Längsachse liegende Stellstange verschieben. Diese Magnete brauchen verhältnismäßig viel Strom. Sie können nicht beliebig lange eingeschaltet bleiben, da sie sonst zu heiß würden. Deshalb müssen Endschalter angeordnet werden, die den Strom abschalten, wenn der Anker eines Magenten in die Endlage gelangt. Diese Schalter sind störanfällig, besonders wenn ein Fremdkörper eindringt, und schwierig genau einzustellen. Auch ist der Wirkungsgrad beim Verstellen ungünstig, da die auf den Anker eines der Magneten einwirkende Kraft zunächst gering ist, solange er sich großenteils außerhalb der Magnetspuke befindet, während die wirkende Kraft gegen Ende des Hubes am größten ist, was zu einem schlagartigen Umstellen der Weiche führt. Außerdem entstehen besonders an der Kulissenführung Reibungsverluste, und nur ein Teil der Magnetkraft kann als in Stellrichtung wirkende Komponente genutzt werden. Da die Reibungsverluste stark schwanken können, müssen die" Magnete eine ausreichende Kraftreserve haben.It is known to use two electromagnets as a drive unit, which are alternately excited and move an adjusting rod perpendicular to their longitudinal axis via a guide rail. These magnets require a relatively large amount of current. They cannot remain switched on for as long as they would otherwise get too hot. Limit switches must therefore be installed that switch off the current when the armature of a magnet reaches the end position. These switches are susceptible to failure, especially if a foreign body penetrates them, and are difficult to adjust precisely. The efficiency when adjusting is also unfavorable, since the force acting on the armature of one of the magnets is initially low as long as it is largely outside the magnetic coil, while the force acting towards the end of the stroke is at its greatest, which leads to a sudden change of position of the switch. In addition, friction losses occur particularly on the guide rail, and only part of the magnetic force can be used as a component acting in the direction of adjustment. Since the friction losses can fluctuate greatly, the magnets must have sufficient power reserves.

Es ist auch bekannt, als Antriebseinheit einen Drehmotor zu verwenden, der über ein Getriebe und eine Schraubspindel die Weiche verstellt. Dabei entstehen beträchtliche Reibungsverluste, und die Verstell-Bewegung ist verhältnismäßig langsam. Beide Antriebe sind anfällig gegen Störungen, wenn Fremdkörper in das Gestänge oder Getriebe geraten, was beim Aufbau und Betrieb einer Modellbahn leicht vorkommen kann. Sie sind außerdem verhältnismäßig groß und erlauben es nicht, der Weiche ein der Wirklichkeit entsprechendes Aussehen zu geben.It is also known to use a rotary motor as a drive unit, which adjusts the switch via a gear and a screw spindle. This results in considerable friction losses and the adjustment movement is relatively slow. Both drives are susceptible to malfunctions if foreign objects get into the rods or gear, which can easily happen when building and operating a model railway. They are also relatively large and do not allow the switch to look as realistic as possible.

Diese Nachteile werden nach der Erfindung dadurch vermieden, daß als Antriebseinheit ein Drehmotor dient, an den über einen Exzenter unmittelbar eine auf die Weiche einwirkende Stellstange angelenkt ist. Vorzugsweise besteht des Exzenter aus einer kreisrunden Scheibe, die auf der Welle des Drehmotors sitzt und einen Bolzen aufnimmt, der in die Stellstange greift. Besonders von Vorteil ist es, wenn der Drehmotor in eine die Modellbahn tragende Anlagenplatte eingesenkt ist.These disadvantages are avoided according to the invention in that a rotary motor serves as the drive unit, to which an adjusting rod acting on the switch is directly connected via an eccentric. Preferably, the eccentric consists of a circular disk that sits on the shaft of the rotary motor and accommodates a bolt that engages the adjusting rod. It is particularly advantageous if the rotary motor is sunk into a system plate that supports the model railway.

Dieser Antrieb wirkt schnell, mit wenig Reibung und ist nicht störanfällig, da sich auch beim Eindringen eines Fremdkörpers keine Teile gegeneinander verklemmen können.This drive works quickly, with little friction and is not susceptible to failure, since no parts can jam against each other even if a foreign body penetrates.

Besonders zweckmäßig ist es, dem Drehmotor einen, insbesondere regelbaren, Widerstand vorzuschalten, mit dem die Geschwindigkeit und die Kraft der Stellbewegung eingestellt werden kann. Vorteilhaft ist auch, dem Drehmotor zwei Schalter zuzuordnen, die beide über je eine Diode mit dem Stellmotor verbunden sind, und diesen Dioden entgegengesetzte Durchlaßrichtungen zu geben. Das erlaubt bei dem übliche Betrieb mit Wechselstrom das Umschalten der Drehrichtung des Drehmotors ohne zusätzliche Leitung.It is particularly useful to connect a resistor, particularly an adjustable one, to the rotary motor, with which the speed and force of the actuating movement can be adjusted. It is also advantageous to assign two switches to the rotary motor, both of which are connected to the actuating motor via a diode each, and to give these diodes opposite conduction directions. This allows the direction of rotation of the rotary motor to be switched without an additional cable during normal operation with alternating current.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und Zeichnung.Further features and advantages of the invention emerge from the description and drawing.

Es zeigen Fig.l eine Weiche, vereinfacht dargestellt, mit Stellvorrichtung Fig.2 einen Schnitt durch die Stellvorrichtung Fig.3 ein Schaltbild der Antriebseinheit.Fig. 1 shows a switch, shown in a simplified manner, with an adjusting device. Fig. 2 shows a section through the adjusting device. Fig. 3 shows a circuit diagram of the drive unit.

Eine Weiche 1 hat zwei Zungen 2 und 3· Sie s±nd_SGhwenkbar an zwei Drehpunkten 4 und 5 gelagert und nahe an ihren freien Enden durch eine Traverse 6 verbunden. Diese ist über einen Stellhebel 7 mit einer Stellstange 8 verbunden, die seitlich aus der Weiche herausragt. Die Weiche ist auf einer Anlageplatte 9 befestigt und mit der übrigen Gleisanlage verbunden. In eine Bohrung der Anlageplatte 9 ist ein Drehmotor 10 eingesetzt. Er wird durch eine Halteplatte 11 gehalten, die mit dem Gehäuse des Drehmotors 10 verbunden, auf die Anlegeplatte 9 aufgelegt und auf dieser mit Schrauben befestigt ist.A switch 1 has two tongues 2 and 3. They are pivotably mounted on two pivot points 4 and 5 and are connected near their free ends by a cross member 6. This is connected via an adjusting lever 7 to an adjusting rod 8 that protrudes from the side of the switch. The switch is attached to a support plate 9 and connected to the rest of the track system. A rotary motor 10 is inserted into a hole in the support plate 9. It is held by a holding plate 11 that is connected to the housing of the rotary motor 10, placed on the support plate 9 and fastened to it with screws.

Mit der Welle 13 des Drehmotors 10 ist eine kreisrunde Scheibe 14 verbunden. Sie trägt exzentrisch einen Bolzen 15, an den die Stellstange 8 angelenkt ist. Auf die Welle 13 ist eine Weichenlaterne 16 aufgesteckt. Zwischen zwei Schrauben 12 und die Welle 13 ist ein aus elastischem Federstahl bestehender Bremsstab 17 eingespannt. Er legt sich unter leichtem Druck gegen die Welle 13. Dadurch wird die Stellbewegung gleichmäßiger, ein Schnarren des Drehmotors 10 vermieden.A circular disk 14 is connected to the shaft 13 of the rotary motor 10. It carries an eccentric bolt 15 to which the adjusting rod 8 is hinged. A switch lantern 16 is placed on the shaft 13. A brake rod 17 made of elastic spring steel is clamped between two screws 12 and the shaft 13. It rests against the shaft 13 under slight pressure. This makes the adjusting movement more even and prevents the rotary motor 10 from rattling.

Am unteren Ende der Welle 13 ist eine Exzenterscheibe 18 angebracht. Ihr sind zwei Kontaktpaare 19,20 zugeordnet. Die in Fig.2 außen dargestellten Kontakte der Kontaktpaare sind über Lämpchen (LED) 21,22 mit einem Pol 23, die innen liegenden Kontakte mit dem anderen Pol 24 einer Stromquelle verbunden. An eccentric disk 18 is attached to the lower end of the shaft 13. Two contact pairs 19, 20 are assigned to it. The contacts of the contact pairs shown on the outside in Fig. 2 are connected to a pole 23 via lamps (LEDs) 21, 22, the internal contacts are connected to the other pole 24 of a power source.

Wie in Fig.3 gezeigt, ist der Drehmotor 10 mit einer Phase über einen regelbaren Widerstand 25, mit der anderen Phase über ein Eingabegerät 26 an einen die Modellbahn versorgenden Transformator 27 angeschlossen. Das Eingabegerät 26 enthält zwei Schalter 28,29. Die vom Transformator kommende Leitung teilt sich auf in einen Zweig über einen der Schalter 28 und eine Diode 30 und einen zweiten Zweig über den Schalter 29 und eine Diode 31. Beide Zweige vereinigen sich zu einer zum Drehmotor 10 führenden Leitung Die Durchlaßrichtungen der beiden Dioden 30, 31 sind entgegengesetzt.As shown in Fig.3, the rotary motor 10 is connected with one phase via an adjustable resistor 25 and with the other phase via an input device 26 to a transformer 27 that supplies the model railway. The input device 26 contains two switches 28, 29. The line coming from the transformer is split into a branch via one of the switches 28 and a diode 30 and a second branch via the switch 29 and a diode 31. Both branches combine to form a line leading to the rotary motor 10. The forward directions of the two diodes 30, 31 are opposite.

Wird der Schalter 28 betätigt, so wird eine Halbwelle des vom Transformator gelieferten Wechselstroms zum Drehmotor 10 geleitet, und dieser dreht sich in einer Richtung. Wird der Schalter 29 betätigt, so gelangt die entgegengesetzte Halbwelle des Wechselstroms zum Drehmotor 10, und dieser dreht sich in entgegengestzter Richtung. Auf diese Weise werden für den Anschluß des Drehmotors 10 nur zwei Leitungen gebraucht, was besonders vorteilhaft ist, wenn Transformator und Eingabegerät weit von der Weiche entfernt sind.If the switch 28 is operated, a half-wave of the alternating current supplied by the transformer is passed to the rotary motor 10, which rotates in one direction. If the switch 29 is operated, the opposite half-wave of the alternating current is passed to the rotary motor 10, which rotates in the opposite direction. In this way, only two cables are needed to connect the rotary motor 10, which is particularly advantageous if the transformer and input device are far away from the switch.

Mit dem Widerstand 25 wird erreicht, daß der Drehmotor stets die erforderliche Spannung bekommt. Er kann so eingestellt werden, daß die Weiche 1 mit ausreichender Kraft und Schnelligkeit, aber nicht mit schlagartiger Bewegung verstellt wird, so daß die Antriebsteile geschont werden und der Vorgang natürlicher wirkt.The resistor 25 ensures that the rotary motor always receives the required voltage. It can be set so that the switch 1 is adjusted with sufficient force and speed, but not with a sudden movement, so that the drive parts are protected and the process appears more natural.

Wie in Fig.l zu erkennen, zieht die Drehbwegung des Drehmotors 10 dieAs can be seen in Fig.l, the rotation of the rotary motor 10 pulls the

-U--U-

-u--u-

Stellstange aus der Weiche 1 heraus oder schiebt sie hinein, je nach der Drehrichtung. Dadurch werden über den Stellhebel 7 die Weichenzungen so verstellt, daß sich entweder die eine oder die andere an die zugehörige Schiene anlegt. An den Gelenken der dabei wirkenden Teile tritt nur eine sehr geringe Reibung auf, so daß der Drehmotor nur wenig Strom braucht. Er kann daher auch nach Erreichen der Endstellung längere Zeit eingeschaltet bleiben ohne zu verschmoren.The control rod is pushed out of the switch 1 or pushed in, depending on the direction of rotation. The control lever 7 adjusts the switch tongues so that either one or the other is placed on the corresponding rail. There is very little friction at the joints of the parts involved, so that the rotary motor only needs a small amount of power. It can therefore remain switched on for a long time after reaching the end position without burning out.

Bei dieser Drehbewegung des Drehmotors 10 schließt die Exzenterscheibe 18 entweder das Kontaktpaar 19 oder nach Drehen in die entgegengesetzte Endlage das Kontaktpaar 20. Je nach der Stellung des Stellmotors und damit der Weiche leuchtet deshalb entweder das Lämpchen 21 oder das Lämpchen 22. Es ist daher leicht und mit Sicherheit zu erkennen, welche Stellung die Weiche im Augenblick hat. Dazu trägt bei, daß die Exzenterscheibe 18 unmittelbar auf der Welle 13 des Drehmotors 10 sitzt.During this rotary movement of the rotary motor 10, the eccentric disk 18 closes either the contact pair 19 or, after turning to the opposite end position, the contact pair 20. Depending on the position of the servomotor and thus the switch, either the lamp 21 or the lamp 22 lights up. It is therefore easy and certain to see which position the switch is in at the moment. This is helped by the fact that the eccentric disk 18 sits directly on the shaft 13 of the rotary motor 10.

Die Stellvorrichtung ragt nur wenig über die Anlageplatte 9 vor. Sie kann daher leicht zusammen mit einem das Gleis tragenden Bahndamm abgedeckt werden, so daß ein vollkommen der Wirklichkeit entsprechendes Bild der Weiche mit Stellantrieb entsteht.The actuating device protrudes only slightly beyond the contact plate 9. It can therefore easily be covered together with a railway embankment supporting the track, so that a completely realistic image of the switch with actuating drive is created.

Wenn auf die Feinabstimmung des Antriebs verzichtet wird, kann der Widerstand 25 auch ohne Regelmöglichkeit ausgebildet werden. Er wird entsprechend ausgesucht und ist für die Begrenzung der Stromstärke wesentlich. Der Drehmotor hat in jeder Stellung ein großes Anzugsmoment, so daß die Stelleinrichtung zuverlässig arbeitet. Das Anzugsmoment wirkt über einen verhältnismäßig kleinen Hebelarm auf den Bolzen 15, so daß auch die auf den Stellhebel 7 kommende Kraft groß ist.If fine-tuning of the drive is dispensed with, the resistor 25 can also be designed without the possibility of regulation. It is selected accordingly and is essential for limiting the current intensity. The rotary motor has a large tightening torque in every position so that the adjusting device works reliably. The tightening torque acts on the bolt 15 via a relatively small lever arm so that the force acting on the adjusting lever 7 is also large.

Für die Lage des Bolzens 15 auf der Scheibe 14 können verschiedene Möglichkeiten vorgesehen sein, etwa vorbereitete Bohrungen, damit das Zusammenwirken der Teile optimiert werden kann. Wird die Lage so gewählt, daß der Bolzen 15 in einer seiner Endlagen zwischen der Schaltstange und der Welle 13 in einer Linie steht, so ist die Weiche verriegelt und gegen unwillkürliches Verstellen gesichert. Andererseits kann die Weiche über die Welle 13 von Hand umgestellt werden.There are various options for the position of the bolt 15 on the disk 14, such as prepared holes, so that the interaction of the parts can be optimized. If the position is chosen so that the bolt 15 is in line between the switching rod and the shaft 13 in one of its end positions, the switch is locked and secured against accidental adjustment. On the other hand, the switch can be changed manually using the shaft 13.

Die Stellstange 8 kann unmittelbar an dem Stellhebel 7 angreifen oder mehrteilig ausgeführt sein, so daß ein Teil an der Weiche, ein Teil am Stellantrieb sitzt und beide beim Aufbau in einander greifen.The adjusting rod 8 can engage directly with the adjusting lever 7 or be made up of several parts, so that one part is located on the switch, one part on the actuator and both engage with each other during assembly.

Da die Stellvorrichtung wie ausgeführt wenig Strom braucht, kann eine ganze Reihe von Weichen zusammengeschaltet und mit einem Schaltknopf verstellt werden, ohne daß der Transformator überlastet würde. Die Stellvorrichtung kann stets in Verzweigungsrichtung rechts der Weiche angebracht werden, so daß auch die Weichenlaterne rechts der Weiche liegt, wie es der Wirklichkeit entspricht.Since the control device uses little power, a whole series of switches can be connected together and adjusted with a switch button without overloading the transformer. The control device can always be installed to the right of the switch in the branching direction, so that the switch lantern is also to the right of the switch, as is the case in reality.

Claims

ML 19 12.11.98 Protection claims

1. Adjusting device for model railway switches, in which a drive unit acts on an adjusting lever adjusting the switch, characterized in that a rotary motor (10) serves as the drive unit, to which an adjusting rod (8) acting on the switch is directly connected via an eccentric.

2. Adjusting device according to claim 1, characterized in that the eccentric consists of a circular disk (14) which sits on the shaft (13) of the rotary motor (10) and receives a bolt (15) which engages in the adjusting rod (8).

3. Adjusting device according to claim 1 or 2, characterized in that a brake rod (17) is attached elastically to the shaft (13) of the rotary motor (10).

4. Actuating device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the rotary motor (10) is recessed into a system plate (9) supporting the model railway.

5. Adjusting device according to one of claims 1 to 4, characterized in that a resistor (25), in particular a controllable resistor, is connected upstream of the rotary motor (10).

6. Actuating device according to one of claims 1 to 5, characterized in that two switches (28, 29) are assigned to the rotary motor (10), both of which are connected to the rotary motor (10) via a diode (30, 31) each, and that these diodes have opposite conduction directions.

7. Adjusting device according to one of claims 1 to 6, characterized in that an eccentric (18) is mounted on the shaft (13) of the rotary motor (10), and that two contact pairs (19, 20) are assigned to this, each of which is in a circuit with a lamp (21, 22), and that the eccentric (18) alternately closes one of these contact pairs (19, 20) depending on the position of the switch.

8. Adjusting device according to one of claims 1 to 7, characterized in that a switch lantern (16) is placed on the shaft (13) of the rotary motor (10).