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Schaltung zur Anzeige der Stellung von
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Dreiwegweichen für Modelleisenbahnen Die Erfindung betrifft eine
Schaltung für drei die Stellung einer mit vier Stellmagnetspulen versehenen Dreiwegweiche
für Modelleisenbahnen anzeigende Leuchtdioden.
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Während übliche Zweiwegweichen von Modelleisenbahnen mit einer zwei
Magnetspulen aufweisenden Schalteinrichtung versehen sind, weisen Dreiwegweichen
zwei derartiger Schalteinrichtung, also insgesamt vier Magnetspulen auf. Dies hat
zur Folge, daß es eine unzulässige Schaltung der Dreiwegweiche gibt, bei der die
eine Schalteinrichtung die Dreiwegweiche nach links und die andere nach rechts schalten
will. Die Dreiwegweiche und/oder das Symbol der Dreiwegweiche auf einem Gleisbildstellwerk
ist üblicherweise mit Leuchtdioden versehen, die die jeweilige Weichenstellung anzeigen.
Dabei wird die unzulässige Dreiwegweichenstellung dadurch angezeigt, daß gleichzeitig
die die linken und rechten
Weichenstellungen anzeigenden Leuchtdioden
leuchten. Eine eindeutige, zulässige Weichenschaltung liegt also nur vor, wenn jeweils
eine Diode leuchtet, die die Links, Rechts- oder Geradeaus-Stellung anzeigt.
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Zur zulässigen und eindeutigen Links- oder Rechtsschaltung der Dreiwegweiche
wird jeweils nur eine Magnetspule benötigt, so daß bei deren Betätigung ein Stellsignal
zur Einschaltung der zugehörigen Leuchtdiode erzeugt und dieser direkt zugeführt
werden kann. Werden in unzulässiger Weise gleichzeitig die Magnetspulen zur Links-
und Rechtsschaltung der Weiche betätigt, werden beide Leuchtdioden zur Anzeige der
Links- und Rechtsfahrt gezündet.
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Komplizierter ist der Schaltungsaufwand für die Einschaltung der Leuchtdiode
zur Anzeige der Geradeausstellung, weil diese Stellung nur durch die gleichzeitige
Betätigung zweier Magnetspulen erreichbar ist. Eine derartige Schaltung könnte durch
ein UND-Gatter verwirklicht werden, das aber aufgrund der eingesetzten Logikschaltung
einen relativ großen Schaltungsaufwand bedingen würde.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Schaltung der eingangs angegebenen
Art zu schaffen, die eine exakte Richtungsanzeige mit einfachen Schaltelementen
ohne die Verwendung von Logikschaltungen ermöglicht.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die aus den
Rückmelde- oder Stellsignalen der beiden Magnetspulen zur Schaltung der Weiche auf
Geradeausfahrt gewonnenen Einschaltspannungssignale der die Geradeausfahrt anzeigenden
Leuchtdiode jeweils über parallel zueinander liegende Vorwiderstände zugeführt werden,
daß parallel zu der die Geradeausfahrt anzeigenden Leuchtdiode ein Widerstand geschaltet
ist, der in Reihe mit den zueinander parallelen Widerständen liegt, mit diesen eine
Spannungsteilerschaltung
bildet und einen so großen Widerstandswert aufweist, daß an diesem eine die Zündspannung
der Leuchtdiode entsprechende oder übersteigende Spannung nur abfällt, wenn der
Leuchtdiode über beide zueinander parallelen Vorwiderstände das Einschaltspannungssignal
zugeführt wird, und daß den Links- oder Rechtsfahrt anzeigenden Leuchtdioden die
Einschaltspannungssignale direkt oder über einen Vorwiderstand zugeführt werden.
Bei der erfindungsgemäßen Schaltung wird der Effekt ausgenutzt, daß Leuchtdioden
Kennlinien aufweisen, nach denen die Zündung bei Uberschreiten einer bestimmten
Schwellspannung eintritt. Die erfindungsgemäße Spannungsteilerschaltung ist derart
aufgebaut, daß die die Zündspannung für die Geradeausfahrt anzeigende Leuchtdiode
nicht erreicht wird, wenn nur an einem Vorwiderstand das Einschaltspannungssignal
anliegt, sondern eine Zündung nur erfolgt, wenn an beiden zueinander parallelen
Vorwiderständen das Einschaltspannungssignal anliegt, so daß sich der Widerstandswert
infolge der Parallelschaltung halbiert und somit der größere Teil der Spannung an
dem zu den Parallelwiderständen in Reihe geschalteten Widerstand abfällt, zu dem
die Leuchtdiode parallel geschaltet ist.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird nachstehend anhand der
Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigt Fig. 1 schematisch Leuchtdiodenrichtungsanzeigen
für zwei Einzelweichen und eine Dreiwegweiche, Fig. 2 die symbolhafte Darstellung
einer Dreiwegweiche mit die jeweilige Richtung anzeigenden Leuchtdioden und Fig.
3 das Schaltbild einer Richtungsanzeige für eine Dreiwegweiche.
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Im oberen Teil der Fig. 1 sind nebeneinander die die Richtungen zweier
Einzelweichen anzeigenden Leuchtdioden nebeneinander bei
den einzelnen
möglichen Weichenschaltungen dargestellt, während in dem unteren Teil die entsprechenden
Weichenschaltungen einer Dreiwegweiche angegeben sind, die sich aus der Zusammenschaltung
der beiden Schalteinrichtungen für die Einzelweichen ergeben.
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Die Leuchtdioden für die beiden Einzelweichen'und für die Dreiwegweiche
sind jeweils in vier Zeilen angeordnet, wobei die hellen Kästchen die jeweilige
Richtung anzeigende leuchtende Leuchtdioden repräsentieren.
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Die Schalteinrichtung für jede Einzelweiche enthält zwei Magnetspulen.
Wie aus dem oberen Teil der Fig. 1 ersichtlich ist, hat die Schaltung jeweils einer
Magnetspule jeder Schalteinrichtung einen genau definierten Schaltzustand zu Folge.
Sind zwei Einzelweichen nebeneinander geschaltet, ergeben sich die aus den vier
Zeilen des oberen Teils der Fig. 1 ersichtlichen möglichen Kombinationen der Links-
und Rechtsschaltung jeder der beiden Einzelweichen.
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Da bei einer Dreiwegweiche zwei Schalteinrichtungen mit insgesamt
vier Magnetspulen vorgesehen sind, die Dreiwegweiche also die Schalteinrichtungen
zweier Einzelweichen aufweist, ergeben sich zulässige Schaltstellungen nur, wenn
beide Schalteinrichtungen nicht gegeneinander schalten. Im unteren Teil der Fig.
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1 sind die dem oberen Teil entsprechenden Schaltstellungen der Schalteinrichtungen
auf die Dreiwegweiche übertragen worden.
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Schaltet die linke Schalteinrichtung nach links und die rechte nach
rechts, ergibt sich die Geradeausstellung, die durch die mittlere leuchtende Leuchtdiode
angezeigt wird. In der zweiten und dritten Zeile des unteren Teils der Fig. 1 ist
angegeben worden, daß jeweils Links- bzw. Rechtsschaltungen beider Schalteinrichtungen
Rechts- bzw. Linksschaltungen der Dreiwegweiche bewirken. In der untersten Zeile
ist die unzulässige Schaltung angegeben worden, bei der beide Schalteinrichtungen
bestrebt sind, die Weiche gegensinnig gleichzeitig nach links und rechts
zu
schaltern, was zu einer unzulässigen Schaltstellung führt.
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In Fig. 2 ist ein Dreiwegweichensymbol dargestellt, wie es beispielsweise
in einem Gleisbildstellwerk verwendet werden könnte.
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Zur Anzeige der Stellung der Weiche ist auf jedem Weichenzweig eine
Leuchtdiode vorgesehen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist die Weiche auf
Geradeausfahrt geschaltet, weil nur die mittlere Leuchtdiode hell ist und die beiden
äußeren dunkel.
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Die Schaltung zur Einschaltung der Leuchtdioden wird nun anhand der
Fig. 3 näher erläutert. Wird eine der vier Magnetspulen der Schalteinrichtung der
Dreiwegweiche betätigt, wird an eine nicht dargestellte Aktivierungsschaltung ein
Signal gegeben, das an den der jeweiligen Magnetspule zugeordneten Vorwiderstand
Rl bis R4 ein Einschaltspannungssignal legt. Dieses Einschaltspannungssignal bleibt
trotz des nur kurzzeitigen Schaltimpulses für die Magnetspulen stehen, bis eine
Umschaltung der betreffenden Spule erfolgt.
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Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, genügt es, zur Anzeige der jeweiligen
Links- oder Rechtsschaltung der Dreiwegweiche jeweils nur eine Spule der beiden
Schalteinrichtungen zu verwenden, die entsprechend den Leuchtdioden der beiden inneren
Spalten des oberen Teils der Fig. 1 zugeordnet sind. Werden diese beiden Spulen
aktiviert, werden entsprechend an die Widerstände R2 und R3 die Einschaltspannungssignale
angelegt. Liegen gleichzeitig an beiden Widerständen R2 und R3 Einschaltspannungssignale
an, ergibt sich der unzulässige Schaltzustand, der durch gleichzeitiges Leuchten
der Links- und Rechtsfahrt anzeigenden Dioden angezeigt wird.
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Wird die Dreiwegweiche auf Geradeausfahrt geschaltet, liegen gleichzeitig
Einschaltspannungssignale an den Widerständen R1 und R4 an. Die Widerstände R1 und
R4 sind parallel zueinander angeordnet und liegen mit dem Widerstand R5 in Reihe.
Die
Leuchtdiode LED G ist parallel zu dem Widerstand R5 geschaltet.
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Liegen die parallel zueinander ge-schalteten Widerstände R1 und R4
gleichzeitig an dem Einschaltspannungssignalpotential an, sinkt der gemeinsame Widerstand
auf den halben Wert ab, so daß ein so großer Teil der Versorgungsspannung an dem
Widerstand R5 abfällt, daß die Zündspannung der die Geradeausfahrt anzeigenden Leuchtdiode
LED G erreicht wird und diese leucht. Liegt das Einschaltspannungssignal nur an
einem der Widerstände R1 und R2 an, fällt an diesem eine so große Spannung ab, daß
der Spannungsabfall an dem Widerstand R5 nicht ausreicht, um die Leuchtdiode LED
G zu zünden.