DE3309662A1 - Verfahren und vorrichtung zum selektiven ansteuern von empfaengern, insbesondere von modellbahnfahrzeugen, weichen, signalen, beleuchtung und schranken einer modellbahnanlage - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum selektiven ansteuern von empfaengern, insbesondere von modellbahnfahrzeugen, weichen, signalen, beleuchtung und schranken einer modellbahnanlage

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DE3309662A1 DE19833309662 DE3309662A DE3309662A1 DE 3309662 A1 DE3309662 A1 DE 3309662A1 DE 19833309662 DE19833309662 DE 19833309662 DE 3309662 A DE3309662 A DE 3309662A DE 3309662 A1 DE3309662 A1 DE 3309662A1
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Heinz-Jürgen Dipl.-Ing. Roth
Johann 8000 München Wagner
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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)

Description

  • Verfahren und VorricK£ung zum slektivn Ansteuern
  • von Empfängern, insbesondere von Modellbahnfahrzeugen, Weichen, Signalen, Beleuchtung und Schranken einer Modellbahnanlage Die Erfindung betrifft ein Gerät, das die mechanische Eingabe (Tastatur) und die elektronische Schaltung zum selektiven Ansteuern einer großen Anzahl von Empfängern insbesondere von Modellbahnfahrzeugen, Weichen, Signalen, Beleuchtung und Schranken zu einem Gerät mit Schaltnetzteil in einem versenkbaren Pultflachgehäuse vereinigt, sowie die Beschaltung der von dem Gerät selektiv angesprochenen Empfänger.
  • Es waren und sind Bestrebungen vqrhanden Modellbahnfahrzeuge, Weichen, Signale, Beleuchtung und andere Artikel mit Hilfe eines digitalen Verfahrens zu steuern, wobei die digitale Information für die Empfänger einer Gleichspannung überlagert wird, durch Impulse übertragen wird (auch durch eine Abfolge von positiven und negativen Impulsen) oder durch eine Energierechteckspannung mit unterschiedlichem Tastverhältnis den Empfängern zugeführt wird. Ziel dieser Bestrebungen ist es, Empfänger über nur zwei Zuleitungen, die Schienen zu steuern.
  • Die Schienen versorgen alle Empfänger mit Energie-und Information.Bis jetzt hat sich jedoch noch kein digitales Verfahren eine breite Anwendung erobern können.
  • Konzepte mit einer großen Anzahl von Zügen (50 - 100) erfordern, sollen die Modellbahnfahrzeuge tatsächlich gleichzeitig betrieben werden, große Ströme und benötigen Endstufen, Netztransformatoren und Siebungen, die sich bisher nicht auf kleinem Raum wegen der Verlustleistung und damit der Wärme entwicklung realisieren ließen.
  • Es treten Probleme bei der Ghäsegröei Bedienbarkeit und dem Preis-Nutzen-Verhältnis auf. Da die Empfänger über eine Dekodiereinrichtung für Geschwindigkeit und Fahrtrichtung verfügen müssen (Modellbahnfahrzeuge), treten auch hier Platzprobleme auf, die mit der Wortlänge der digitalen Information stark ansteigen und schon in Modellbahnfahrzeugen der Spur HO mit diskreten Bauelementen große Platzprobleme verursachen.
  • Die Aufgabe ein für den Anwender attraktives Gerät zur Steuerung einer Vielzahl von Empfängern zu schaffen liegt also nicht allein auf der digitalen Teine des Verfahrens.
  • Ein notwendiges Nachrüsten des Steuergerätes (z.B.
  • größeres Netzteil, weitere Yahrtregler, Erweiterung der Steuerelektronik) soll bei dem erfindungsgemäßen Gerät aus Gründen der Anwenderfreundlichkeit und Kompaktheit vermieden werden.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein Steuergerät mit kleinen Abmaßen (Pultflachgehäuse H: 55 mm X B 195 mm X L 435 mm), großer Leistung, geringer Wärmeentwicklung, Bedienkomfort sowie kleinen Empfängern wirtschaftlich zu realisieren.
  • Ausführungen und Funktionsweise dieser und weiterer vorteilhafter Ausgestaltungen der Erfindung sind im Folgenden anhand der Zeichnung erläutert.
  • Figur 1 : das Schaltnetzteil des Steuergerätes mit Ansteuerung des Schalttransistors und sekundärseitiger Spannungsüberwachung verbunden durch die Leitungen A-A B-B', Z-Z'mit Figur 2 : die Stromanzeige, die Vorlast sowie die damit gekoppelte Akustik- und Sicherungselektronik verbunden durch die Leitungen C-CI, D-D', Es£', F-F mit Figur 3 : die Endstufe mit Ansteuerelektronik, START/ STOP , AUTO/MAN - Tasteneingabe und Dioden anschluß verbunden durch die Leitungen G-G', H-H', I-I', J-J ,K-K mit Figur 4 : die C-MOS Logik mit Tasteneingabe für Kanäle, Befehle und AlB - Umschaltung verbunden durch die Leitungen L-L', M-M mit Figur 5 : der Motorempfänger mit Schrittmotor- IC verbunden durch die Leitungen N-N', 0-0 mit Figur 6 : der Universal empfänger für Weichen, Signale, Schranken oder Beleuchtung Figur 7 : die Frontplatte mit der Eingabetastatur, dem Netzschalter, dem Sicherungsautomaten, und der LED - Stromanzeige Figur 8 : a) Beschaltung einer Kehrschleife mit 8 Dioden, b) Entkopplung zweier Gleissysteme mit 8 Dioden Mit dem erfindungsgemäßen System sollen bis zu 16 Modellbahnfahrzeuge unabhängig in Richtung und Geschwindigkeit betrieben werden und es soll noch ein ausreichender Strom für eine größere Anzahl Weichen (maximal 128), Signale, Beleuchtung und Schranken zur Verfügung stehen.
  • Hierzu wird eine relativ große Leistung benötigt, die über eine Endstufe an die Verbraucher (Modellbahnen, Weichen, Signale, Schranken, Beleuchtung) weitergegeben wird.
  • Mit Niedervolt-Leistungsfeldeffekttransistoren lassen sich sehr'geringe RUN. Widerstänae von 0,03,.t erreichen.
  • Diese Feldeffekttransistoren entwickeln in einer Leistung endstufe bei 6 A Ausgangsstrom ca. 0,5 Watt Verlustleistung pro Transistor bei einfachster Ansteuerung (Leistungstreiberstufen entfallen). Figur 3 gibt endstufe (4 X BUZ 11) und Ansteuerung, IC 4049 II, wieder.
  • Ein Aufbau der Scnaltung in einem Pultilachgehäuse ist dann möglich, wenn ein primärgetaktetes Schaltnetzteil verwendet wird, da der Netztransformator wesentlich kleiner ist (Volumenverminderung ca. 1:10) und der Wirkungsgrad mehr als 80 o/o erreicht, d.h. die Wärmeentwicklung gegenfiber Längsreglern stark reduziert werden kann.
  • Verwendung findet ein primärgetaktetes Schaltnetzteil mit einem Schaltregler- IC (UhA 4001 DP). In Kombination mit der Endstufe (Figur 3) ergibt sich insgesamt eine Minimierung der Verlustwärme und ein gutes Leistung zu Volumen/ Gewicht- Verhältnis. Das Schaltnetzteil (Figur 1) arbeitet als Sperrwandler, wobei der Schaltregler UAA 4001 DB je nach Leistungsbedarf Basisstromimpulse mit variablem Tastverhältnis liefert, die T1 schalten.
  • Der im UAA 4001 DP befindliche Prozessor überwacht den augenblicklichen Zustand des Beistungstransistors T1 und sorgt für eine große Betriebssicherheit des Schaltnetzteils.
  • Die Konstanz der Ausgangsspannung über den gesamten Last bereich wird durch einen Regelkreis erreicht. Der Optokoppler OK1 (Figur 1) übertrågt die~Xeg-elabweichung von der Sekundärseite auf die Primärseite des Netzteils (UhA 4001 DP, pin 16). R4 legt den Wert der Ausgsngsspannung (18,5 V) fest d.h., daß bei Vollast eine Leistung von 18,5 V X 6 A = 111 W auf der Sekundarseite zur Verfügung steht.
  • Zur Entstörung des Schaltnetzteils befindet sich auf der Primärseite des Netzteils ein Netzfilter (Dr1 , C1 - 04), auf der Sekundärseite Dr2 , Dr3 Im eft Nr. 3 "Funkschau" 1979 ist eine Steuerschaltung für Modelleisenbahnen über eine Ringleitung beschrieben, die 150 bit zur Verfügung hat - 10 Kanäle mit 15 bit, der Befehl kann nicht gebildet werden. Falls der Inverter am IC 4021 pin 3 entfernt wird, erzeugt diese Schaltung 8 - bit Worte.
  • In der Periodendauer der Energierechteckspannung ist die Information für die Empfänger enthalten. Dies Information wird in die Rechteckspannung eingeblendet. Bei gedrückter Befehlstaste (Figur 4) wird nach-16 Perioden der Zeitdauer T0 mit dem Tastverhältnis 1 : 1 ein Block von 8 Perioden des Datenwortes mit der Zeitdauer T0 3/4 (entspricht bit = ) eingeblendet. Das Erkennen der bit-Kombination des Datenwortes erfolgt in den Empfängern.
  • Erfindungsgemäß wird diese Schaltung auf 512 bit durch Frquenzumschaltung erweitert, eine Universaltastatur mit LED - Anzeige und Kanaltastatur eingeführt, die Befehls- und Kanaltastatur gleichzeitig für Modelleisenbahnen, Weichen, Signale, Beleuchtung und Schranken benutzt, wobei die Befehlstastatur für die Modellbahnfahrzeuge als Eahrtregler dient. Die Kontrolltastatur besteht aus den Tasten START/STOP , AUTO/MAN und A/B.
  • Am IC 4067 pin 13,14,11,10 (Figur 4) liegen die laufenden Adressen an. Mit der Kanaltastatur wird eine Adresse angewählt und der Auswahl impuls über IC 4001 I invertiert an IC 4076 pin 9 und 10 gelegt. Dadurch ist die laufende Adresse im IC 4076 abgespeichert, mit dem IC 4515 pin 11...
  • 15 über LED s zur Anzeige gebracht (der Kanaltaste wird die entsprechende LED zugeordnet, Figur 7) und die laufende Adresse mit der gespeicherten Adresse im 4076 verglichen.
  • Bei Gleichheit von eingespeichert er Adresse und laufender Adresse erscheint am pin 3, IC 4585 eine 1.
  • Pin 3 IC 4585 wird an die Befehlstastatur angeschlossen.
  • Der Befehl ist extra verdrahtet (4001 I, pin 13).
  • Über eine Diodenkombination (bei den Tasten 1,2,3,4,8 entfallen die Dioden) wird die Befehlstastatur mit dem IC 4021 pin 4,5,6,7 sowie IC 4001 II pin 8,9,6,5 verbunden. Im Id 4021 werden Adressen und Befehle zusammengefügt und seriell über pin 3 ausgegeben.
  • Über IC 4011 IV pin 9 figur 3), IC 4001 I, IC 4013 II gelangt das Datenwort an die Treiberstufe : IC 4049 II.
  • Frequenzumschaltung : mit den Tasten A/B (Figur 4) wird ein Oszillator, IC 4011 III, umgeschaltet.
  • Auf einer Frequenz (522 Hz) werden die Modellbahnfahrzeuge betrieben, auf einer anderen Frequenz (256 Hz) werden die Weichen, Signale, Schranken und Beleuchtung betrieben. Pro Frequenz stehen 256 bit zur Verfügung.
  • Diese Frequenzumschaltung hat den Vorteil, daß der Dekodieraufwand in den Empfängern (Länge des Schieberegisters nicht so groß ist und daß die Eingabetastatur mit den 4 Funktionsgruppen gemeinsam zum Steuern der verschiedenen Empfängergruppen benutzt wird. Da eine Rechteckspannung verwendet wird, muß die Frequenz, um Störungen zu vermeiden, möglichst klein sein.
  • Ein zyklisches hnsprechen der Empfänger-bei langer Adressliste im Steuergerät läßt bemerkbare Ansprechzeiten wegen der seriellen Ausgabe entstehen, die nur durch Vergrößerung der Frequenz kompensiert werden können. Die hier verwendeten Empfänger sind zweifach selektiv - für Datenworte und Frequenz.
  • Der empfangene Befehl kann für kurze Zet bei Stromausfall gehalten werden (mehr als 10 min.). Dies erübrigt ein zyklisches Ansprechen der Modellbahnfahrzeuge.
  • Verwendung eines Aufzeichnungsgerätes : über Buchse 1 (Figur 3) kann ein Tonbandgerät oder Cassettenrecorder angeschlossen werden. Mit den Tasten AUTO/MAN erfolgt die Umschaltung zur Ansteuerung der Endstufe. Falls die Taste MAN gedrückt wurde, können die Daten über Bu 1 aufgezeichnet werden. Bei AUTO - Betrieb (Taste AUTO wurde gedrückt) ist eine Wiedergabe der aufgezeichneten Daten möglich. Der Fahr- und Schaltablauf, der bei MAN -Betrieb programmiert wurde, ist dadurch reproduzierbar sowohl für die Modellbahnfahrzeuge als auch für Weichen, Signale, Schranken und Beleuchtung. Gewünschte Steuerabläufe lassen sich in einer Ablauf- oder P'ahrplanbibliothek ablegen.
  • IG 4001 UB sorgt für eine ausreichende Aufbereitung des Signals an Bu 1. Am pin 3, 4001 UB liegt ein digitales Signal zur Weiterverarbeitung an. Bei Aufzeichnung gelangen die Daten über R und C (Figur 3) an Anschluß 1, 4 der Diodenbuchse (u 1).
  • Kontroll- und Sicherungselektronik : in der sekundären Masseleitung befindet sich ein Meßwiderstand Hmeß von 0,02 ## (Figur 2), der als Leiterbahn ausgelegt ist.
  • Mit dem Operationsverstarker NE 532 wird eine spannungsdifferenz an Rmeß abgegriffen,verstärkt und dem IC UAA 180 zugeführt. 12 LED's in 0,5 Ampere-Schritten dienen zur Anzeige des Stromes, der durch Rmeß fließt.
  • Bei Vollaussteuerung des UAA 180 leuchten alle LEDls.
  • Es fließt ein Strom von 6 A durch Rmeß (Einstellung erfolgt durch R1 - Empfindlichkeit, K2 - Verstärkung).
  • Leuchtet LED 11, wird über den Optokoppler 4 N 28 I ein Impulsgenerator, IC 4093, in Betrieb gesetzt. Über 4001 II, 4011 IV wird ein Piezoschwinger (Anschlüsse: R,A,C, Figur 2) angesteuert, über den eine akustische Meldung des Stromwertes 5,5 A erfolgt. Leuchtet LED 12, so entlädt 4 N 28 II G5 schneller und die akustische Meldung erfolgt in kürzeren Abständen. Steigt der Strom weiter an, so schaltet sich die Endstufe 4 X BUZ 11 über Leistung D-D', IC 4013 ab. Die Schwelle ist mit R3 festgelegt. Erst nach Betätigung der Taste START liegt wieder eine Energierechteckspannung an Bu 2 an. Sollte ein Kurzschluß auf den Schienen vorliegen, so wird die Endstufe sehr schnell abgeschaltet.
  • Da bei gedrückter STOP - Taste oder Überlast die Endstufe abgeschaltet ist, fällt der Leistungsverbrauch des Gerätes auf sehr geringe Werte. Die Regelschleife muß für eine Verringerung der Taktfrequenz an der Basis von T1 sorgen. Die Taktfrequenz gelangt in den hörbaren Bereich oder unterschreitet die Fanggrenze der Regelschleife. Beides wird durch eine Vorlast vermieden: RVl ,T2 (Figur 2). T2 ist ein pnp - Darlingtontransistor, der über NE 532, pin 7 angesteuert wird.
  • Mit ansteigendem Strom wird die Vorlast reduziert und ist bei Vollast auf den Wert 0 reduziert.
  • Die Schaltung ist somit Leerlaufstabil und erreicht bei Vollast den bestmöglichsten Wirkungsgrad.
  • Über 4011 IV, 4001 II figur 3) und die Leitung E-E'ist der Piezoschwinger mit der Eingabetastatur verbunden.
  • Bei Betätigung der 16 Kanaltasten oder der 6 Kontrolltasten (STOP/START, AUTO/MAN, h/B) erfolgt eine akustische Meldung. Die Befehlstasten sind über die Leitungen F-F',J-J'mit IC 4001 pin 11 verbunden.
  • Es erfolgt wiederum eine akasstische~lKesdung bei Betätigung der 16 Befehlstasten. Die akustische Meldung der Befehlstasten ist im Unterschied zu der akustischen Meldung der anderen Tasten rhythmisch.
  • Eingabetastatur/ Bedienfeld : die Eingabe besteht aus 40 Tasten (Figur 7). Die Tasten ON/OFF, FUSE bedienen den Netzschalter bzw. Sicherungsautomaten Si1 Der Netzschalter S1 ist zweipolig ausgelegt (Figur 1).
  • Die 40 Tasten sind zu 4 Funktionsgruppen zusammengefaßt.
  • Funktionsgruppe 1 : POWER - Tasten ON/OFF, FUSE Funktionsgruppe 2 : CHANNEL - besteht aus 16 Kanaltasten mit LED -Zuordnung je Taste Funktionsgruppe 3 : ORDER - besteht aus 16 Befehlstasten für Modellbahnfahrzeuge, Weichen, Signale, Schranken, Beleuchtung Funktionsgruppe 4 : CONTXQL - besteht aus 6 Tasten AUTO/MAN, START/STOP, A/B Im Bedienfeld befindet sich weiterhin die Stromanzeige, AMPERE, mit 12 lED's, die als Amperemeter in einer Zeile angeordnet sind.
  • Die 38 Tasten der Funktionsgruppe 2-4 sind mit dem Piezoschwinger gekoppelt. Von den Tasten werden auf der Leiterplatte Kontaktfelder betätigt, die durch Kontaktpunkte überbrückt werden. Diese Kontaktpunkte sind in Kontaktmatten aus Siliconkautschuk, die über den Kontaktfeldern der Leiterplatte angeordnet werden, ausgebildet und sind elektrisch leitend. Dadurch wird bei gedrückter Taste die gewünschte Funktion ausgeführt, d.h. das Kontaktfeld durch den Kontaktpunkt überbrückt.
  • Über R5 (Figur 4) liegen die Meldeleitungen E 1-1' für den Piezoschwinger auf Masse. Falls eine Taste der Funktionsgruppe 2 oder 4 gedrückt ist, erscheint auf der Meldeleitung E-E', I-Ilein high-Pegel. Am IC 4067 (Figur 4) befindet sich C6. Dieser Kondensator sorgt beim Einschalten des Gerätes dafür, daß Taste 1 der Funktionsgruppe 2 aktiv ist. Mit der Funktionsgruppe 2, CHANNEL, erfolgt eine Anwahl der Empfänger (die Adresse wird festgelegt). Durch Drücken einer Taste der Funktionsgruppe 3, ORDER, wird ein Datenwort, bestehend aus Adresse und Befehl, ausgesandt und je nach i'requenzau§iahl durch die Tasten A oder B von den Empfängern verarbeitet.
  • Bei Modellbahnfahrzeugen führt die ORDER - Tastatur Fahrbefehle in Vorwärts- und Rückwärtsfahrstufen aus.
  • Alle anderen Empfänger erhalten von der Order - Tastatur ihre Stell-, Anzeige- und Zustandsbefehle.
  • Durch die Tasten START/STOP der Funktionsgruppe 4 kann die Endstufe (Figur 3), 4 X BUZ 11, ein- oder abgeschaltet werden d.h. über die Taste STOP lassen sich alle Empfänger abschalten. Daraus ergibt sich eine vorteilhafte Anwendung bei Inbetriebnahme und Erprobung einer Modellbahnanlage.
  • Zum Erreichen einer großen Zahl und schnellen Abfolge von Fahr- und Steuerbefehlen ist die Funktionsgruppe 2 getrennt zu den Funktionsgruppen 4 und 3 angeordnet.
  • Die Bedienung kann beidhändig erfolgen. Besonders bei guter Kenntnis der Fahr- und Steuerbefehle läßt sich der volle Gebrauchswert des Gerätes erreichen und ein belebter Fahr- und Stëuerabl-aut-auch auf großen Modellbahnanlagen erzielen.
  • Steuerung des Modellbahnmotors : zur Steuerung des Modellbahnmotors wird ein Motorempfänger benutzt (Figur 5).
  • Der Motorempfänger besteht aus der Gleichrichtung, einem Schrittmotor- IC und der Empfangselektronik - ICls 4070, 4015, 4076. Jeder Empfänger besitzt eine eigene Adresse, die mit den Dioden D1 bis D8 festgelegt ist (es sind immer 4 Dioden notwendig). Da die Stromabnahme von den Schienen, LI- N, M - 0, mangelhaft sein kann, befindet sich am IC 4070 pin 1, 2 eine R-C Kombination (R5 , R6 C3 , C4), die durch Dg vom Gleichrichter Gr1 entladen, was einen unerwünschten Impuls am Ausgang des Exclusiv - Oder-Gatters 4070 verhindert. C2 übernimmt eine Kurzzeitsicherung des Fahrbefehls im IC 4076 (ca. 10 min.).
  • Dies läßt sich vor Signalen und Schranken ausnutzen, da das Modellbahnfahrzeug mit gleicher Fahrtrichtung und Geschwindigkeit nach einem Halt (Spannung auf den Schienen L'- N M - O war 0) anfährt.
  • Die Modellbahnfahrzeuge können mit dem Motorempfänger Schienenabschnitte durchfahren, die eine Gleichspannung führen (unabhängig von der Polarität). Der Aufbau einer Kehrschleife wird damit sehr einfach. Einfahrt und Ausfahrt der Kehrschleife sind durch 2 X 4 Dioden entkoppelt (Figur 8a). Die Kehrschleife ist somit an eine Gleichrichterbrücke angeschlossen und führt eine Gleichspannung, die in jeder Richtung durchfahren werden kann. Zur Siebung läßt sich ein zusätzlicher Kondensator einsetzen.
  • Voraussetzung ist, daß der Abstand von jeweils 2 Dioden größer als der größte elektrisch leitende Radabstand der Modellbahnfahrzeuge ist.
  • Als Motortreiber dient ein Schrittmotor- IC (PBL 3717 oder TEA 3717 DP). Der Motor erhält ein pulsbreitengesteuertes Signal. Vor allem kann dadurch das Anfahrverhalten des Motors günstig beeinflußt werden, da der Motor stets mit der vollen Betriebsspannung getaktet wird d.h. ein großes Drehmoment entwickelt. Die Hysterese zwischen Haft- und Fahrreibung (Getriebe, Räder, Lager) wird stark verringert, so daß auch langsamste Fahrgeschwindigkeiten möglich sind. Weiterhin vermindert sich durch die Pulsbreitensteuerung der Leistungsverbrauch und damit die Wärmeentwicklung.
  • Bei Modellbahnanlagen die zwei oder mehrere Steuergeräte verwenden, sind die Gleisabschnitte ebenfalls durch 8 Dioden, die die Steuerkreise verbinden, entkoppelt (Figur 8b). Durch die Entkopplung können sich die Modellbahnfahrzeuge auf dem gesamten Schienennetz bewegen und es wird eine interessante Erweiterung der Zodellbahnanlage möglich.
  • Der positive Eingang des Komparators PBL 3717 (TEA 3717 DP) wird an einen Spannungsteiler R1 , R2 angeschlossen durch den der Motorstrom fließt. Die Komparatorschwelle bleibt unabhängig vom Motorstrom. R3, R4 dienen zur Anpassung des Motorempfängers an das Modellbahnfahrzeug (Minimal -und Maximalgeschwindigkeit).
  • Universalempfänger für Weichen, Signale, Beleuchtung oder Schranken : in dem Empfänger werden die Befehle nach der Abspeicherung im IC 4076 dekodiert (IC 4514) und über Transistor- Arrays N 54533 P an die Klemmen A1 bis gelegt. Pro Empfänger können 8 Weichen oder 8 Schranken betrieben werden, wenn die Eingänge der Transistor- Arrays kapazitiv mit den Ausgängen des 4514 gekoppelt werden.
  • Durch die kapazitive Kopplung erfolgt das Umsahalten der Weichen und Schranken durch einen Stromstoß, der sofort abklingt. Eine übermäßige Erwärmung der Magnetspulen wird dadurch vermieden. Für Signale und Beleuchtung sind die Tansistor- Arrays als i'lip - Flop geschaltet und durch Dioden am Eingang der Transistor- Arrays entkoppelt (Figur 6).
  • Zusammenfassung: mit der in der Erfindung beschriebenen Konzeption soll ein Fahr- und Steuerablauf durchgeführt werden. Dazu ist ein Steuergerät nach Leistungsbedarf, Wärmeentwicklung, Bedienbarkeit, Größe und Gewicht optimiert worden. Die Empfänger für Modellbahnfahrzeuge werden in Miniaturbauweise (Flat - Pack - Ills) oder insgesamt integriert ausgeführt.
  • Mit dem Gerät sollen Fahr- und Steuerabläufe auch im Automatikbetrieb auf kleinen bis hin zu großen Modellbahnanlagen durchgeführt werden.
  • Dem Anwender wird der Aufbau von Modellbahnanlagen erleichtert; alle Bedienelemente sind in einem Gerät zusammengefaßt.
  • - Leerseite -

Claims (10)

  1. Patentansprüche 1. Verfahren und Vorrichtung zum selektiven Ansteuern von Empfängern, insbesondere von Modellbahnfahrzeugen, Weichen, Signalen, Beleuchtung und Schranken einer Modellbahnanlage dadurch gekennzeichnet, daß über eine universelle, kompakte, digitale Ansteuereinrichtung sämtliche Befehle für die Empfänger programmiert, aufgezeichnet und automatisch abgerufen werden können.
  2. 2) Benutzung einer universellen Betriebs-und Eingabevorrichtung , bestehend aus 4 Funktionsgruppen nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, daß über eine Kanaltastatur die Empfänger angewählt werden und über eine Befehls-und Kontrolltastatur in Geschwindigkeit und Richtung (Fahrtregler für Modellbahnfahrzeuge) sowie Zustand (Weichen, Signale, Beleuchtung, Schranken) beeinflußt werden.
  3. 3) Verfahren und Schaltung nach Anspruch 1 und/ oder 2 dadurch gekennzeichnet,daß zur verlustarmen Übertragung einer Rechteckspannung auf eine Zweidrahtleitung, die Energie und Information beinhaltet, bzw. überträgt ein primärgetaktetes Schaltnetzteil, ein Pultflachgehäuse und eine Endstufe mit Leistungsfeldeffekttransistoren kombiniert werden.
  4. 4) Eine Frequenzümschaltung zur Vergrößerung der übertragbaren Informationsmenge nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß Weichen, Signale, Beleuchtung und Schranken auf einer Frequenz, Modellbahnfahrzeuge auf einer anderen Frequenz betrieben werden und daß eine gegenseitige Beeinflußung durch den Abstand der Frquenz zueinander bei den Empfängern (Modellbahnfahrzeuge - Weichen, Signale, Schranken, Beleuchtung) vermieden wird.
  5. 5) Verwendung eines Aufeeichnungsgeräes (Tonband, Cassettenrecorder o. ä.) nach einem oder mehreren der vorhergenannten Anspruche bei manuellem Betrieb dadurch gekennzeichnet, daß die ausgesandten Daten aufgezeichnet werden und eine Wiedergabe im Automatikbetrieb und damit die automatische Steuerung von Weichen, Signalen, Beleuchtung, Schranken und Modellbahnfahrzeugen ermöglicht wird, womit eine Fahrplanbibliothek erstellt werden kann.
  6. 6) Benutzung einer Kontroll- und Sicherungselektronik nach einem oder mehreren der vorhergenannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß die Tastatur und die Stromanzeige mit einem akustischen Melder verbunden sind, der Stromverbrauch angezeigt wird, große Stromwerte akustisch gemeldet werden und bei Überstrom oder Kurzschluß abgeschaltet wird.
  7. 7) Schaltungsauslegung des Empfängers für Modellbahnfahrzeuge nach einem oder mehreren der vorhergenannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß eine Pulsbreitensteuerung des Modellbahnmotors verwendet wird, ein Schrittmotor- IC eingesetzt wird und durch eine Eingangsschaltung der Störsicherheitsabstand bei mangelhaftem Fahrkontakt des Modellbahnfahrzeuges gewährleistet wird.
  8. 8) Verwendung eines Universalempfängers nach einem oder mehreren der vorhergenannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß Weichen, Signale, Beleuchtung oder Schranken angeschlossen werden können.
  9. 9) Beschaltung eines Gleisabschnittes nach einem oder mehreren der vorhergenannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, daß 8 Dioden Einfahrt und Ausfahrt des Gleisabschnittes entkoppeln.
  10. 10) Anordnung der universellen Eingabevorrichtung nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, daß mit der einen Hand die Kanaltastatur, mit der anderen Hand die Befehls- und Kontrolltastatur bedient wird.
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