DE705810C

DE705810C - Voltage regulation device on toy train transformers

Info

Publication number: DE705810C
Application number: DEB187648D
Authority: DE
Inventors: Eugen Stroebele
Original assignee: KARL BUB SPIELWARENFABRIK
Current assignee: KARL BUB SPIELWARENFABRIK
Priority date: 1939-03-05
Filing date: 1939-06-08
Publication date: 1941-05-10

Description

Spannungsregelungseinrichtung an Spielzeugeisenbahntransformatoren Die Erfindung betrifft eine Spannungs: regelungseinrichtung an Spielzeugeisenbahntransformatoren, mit welchen ohne Stromunterbrechung die Verbraucherstromleitung mit Strom von einer die Anzahl der Festkontakte überschreitenden Vielzahl von Spannungsstufen beschickbar ist. Eine bekannte Sparmungsregelungseinzichtung dieser Art hat zwei an .einem Ende direkt miteinander verbundene Sekundärwicklungen und im Einstellhebel eine über die Festkontakte gleitende Bürste von solcher Breite, daß entweder nur ein Festkontakt berührt wird oder gleichzeitig zwei direkt überbrückt werden können. Durch Einstellung der Bürste auf nur einen Festkontakt wird Strom von der Spannung in dem berührten Festkontakt abgenommen, bei Einstellung der Bürste auf zwei Festkontakte zugleich kann Strom von einer Spannung abgenommen werden, die zwischen derjenigen des Bersten und des zweiten Festkontaktes liegt. Mittels je zweier aufeinanderfoIgender Festkontakte kann also, ohne Stromunterbrechung die Verbraucherstromleitung mit Strom von zweierlei Spannungsstufen beschickt werden. Die Vielzahl der Spannungsstufen ist hiernach doppelt so groß wie die Anzahl der Festkontakte.Voltage regulating device on toy train transformers The invention relates to a voltage: regulating device on toy train transformers, with which the consumer power line with power from one without power interruption The number of fixed contacts exceeding a large number of voltage levels can be charged is. A known savings regulation device of this type has two at one end directly connected secondary windings and in the setting lever one over the fixed contacts sliding brush of such width that either only one fixed contact is touched or two can be bridged directly at the same time. By attitude the brush on just one fixed contact will draw current from the voltage in the touched one Fixed contact removed when the brush is set to two fixed contacts at the same time Current can be drawn from a voltage between that of the burst and the second fixed contact. By means of two consecutive permanent contacts So the consumer power line can do two things without power interruption Voltage levels are charged. The variety of voltage levels is shown below twice as large as the number of permanent contacts.

Die Erfindung bezweckt die Schaffung einer Spannungsregelungseinrichtung, welche eiermöglicht, mittels je zweier aufeinanderfolgender Festkontakte ohne Stromunterbrechung die Verbraucherstromleitung mit Strömen von viererlei Spannungsstufen zu beschicken, bei z. B. sechs Festkontakten also mit Strömen von vierundzwanzigerlei Spannungsstufen. Zu diesem Zweck besteht de Erfindung im wesentlichen darin, daß bei nur einer Sekundärwicklung van zwei ini Einstellhebel sitzenden Schleifkontakten. deren Durchmesser gleich dem Durchmesser der Festkontakte und deren Mittelpunktsabstand um den Kontaktdurchmesser kürzer als der Mittelpunktsabstand der Festkontakte ist, der linke durch eine Leitung an. die linke, die zugehörige Festkontaktspannung steigernde Hälfte und der rechte durch eine Leittnig an die rechte, die zu-ehörige Festkontaktsparin.ung vermindernde Hälfte einer auf beiden Seiten liilil_ircti, durch die Zapfstelle der über die Zuführklemme zur Verbraucherleitung führenden Leitung abgeteilten Reglerwicklung angeschlossen ist. Die an sich bekannten bifilaren, d.li. einander entgegengesetzt gerichteten Wicklungen haben bestimmte Spaniitingsregelurigs-r.«ecke. Die NVirndtinge,n der Reg lerwicklung, welche die Windungen der Sektind.,irwicklung in deren Wicklungsrichtung fortsetzen, bewirken nämlich eine Spannungsstei-ertin<" wogegen die der Sekundär. wicklung e:agc-gen gewickelten wicklungcn der Re` lern ickl: _.g eine Spannungsvermi:nderun- - ürzen@un.The invention aims to create a voltage regulating device, which makes egg possible, by means of two consecutive fixed contacts each without power interruption to supply the consumer power line with currents of four different voltage levels, at z. B. six fixed contacts with currents of twenty-four voltage levels. For this purpose, the invention consists essentially in that at only a secondary winding of two sliding contacts located in the setting lever. whose Diameter equal to the diameter of the fixed contacts and their center-to-center distance is shorter by the contact diameter than the center-to-center distance of the fixed contacts, the left through a line. the one on the left, which increases the associated fixed contact voltage Half and the right through a leader to the right, the associated fixed contact diminishing half of a liilil_ircti on both sides, through the tap of the Regulator winding divided over the supply terminal to the consumer line connected. The known bifilar, d.li. opposite to each other Directional windings have certain spanning regular corners. The NVirndtinge, n of the regulator winding, which are the turns of the sparkling wine continue, namely cause a tension increase <"whereas that of the secondary. winding e: agc-gen wound windings of the Re`lern ickl: _.g a tension reduction - orten @ un.

Damit in der linken H;ilfte dieser Reglertvirl>it:i: clir za,eliö rige Festkontaktspannung gesteigert wird, besteht ihr der Sekundärwicklung entgegengesetzt gewickelter Wicklungsteil aus weniger Windungen als ihr in der Richtung der Sekundärwicklung gewickelter Wicklungsteil. Damit in der rechten Hälfte dieser Reglerwieklung die -zugehörige Festkontaktspannung vermindert wird, besteht umgekehrt ihr in der Riclittnig der Sekundärgewickelter Wicklun,-steil ans weniger Windsingen als ihr der @enutidärwicklung etitgege1-gesetzt geuickelter Teil.So in the left half of this regulator circle> it: i: clir za, eliö rige fixed contact voltage is increased, it is the opposite of the secondary winding wound part of the winding made of fewer turns than you in the direction of the secondary winding wound part of the winding. So in the right half of this controller like the -Associated fixed contact voltage is reduced, conversely it exists in the Riclittnig the secondary winding, part of the wind singing less than you the @enutidärwickung etitgege1-set closed part.

Um nun die Spannungsstufen um je i V zu steigern, entspricht bei einer Grundspannun,- von S V und Spannungsanstiegen um je .l V von Festkontakt zu Festkontakt die Windungszahl der kürzeren 'feile der bifilaren Reglerivickltin'sliiilften einem Spannungsabfall bzw. Spannungsanstieg von i V und die Windu.igszahl der längeren Teile der bifilaren Regleni-icklungshälften einem Spannungsanstieg bzw. Spannungsabfall von 2V.In order to increase the voltage levels by i V each, corresponds to one Basic voltage, - of S V and voltage increases of .l V each from fixed contact to fixed contact the number of turns of the shorter file of the bifilar regulators helps one Voltage drop or voltage increase of i V and the wind speed of the longer one Parts of the bifilar control halves cause a voltage increase or voltage drop from 2V.

Auf der Zeichnung ist die neue Spannungsbeispielsweise für vierundza-anz:g Spannungsstufen veranschaulicht. Die Abbildungen zeigen die Einstellungen auf viererlei Spannungsstufen auf und zwischen den beiden ersten Festkontakten.In the drawing the new voltage is for example for vierundza-zz: g Voltage levels illustrated. The illustrations show the settings in four ways Voltage levels on and between the first two fixed contacts.

Bekannt sind die Primär;vicklung P, der 1_amclIcnmagnetkern K. die Sekirndärivicklung S, die sechs Festkontakte t his b und der Einstellhebel a, dessen Schleifkontakteinrichtunig über die Festkontakte hinwcgschleift.The primary winding P, the 1_amclIcnmagnetkern K. die are known Sekirndärivicklung S, the six fixed contacts t his b and the setting lever a, its Sliding contact device loops over the fixed contacts.

Neti ist einerseits, dab im Einstellhebel a zwei. Schleifkontakte b, c sitzen, deren Durchinesserd gleich dein Durchmesserd der Festkontakte und deren Mittelpunktsabstand f (Abb. i) trin den Kontaktdurchmesser d kürzer ist als der Mittelpunktsabstandg der Festkontakte. Außerdem ist neu, daß der linke Schleifkontakt c durch eine Leitung h an die linke, die zugehörige Fcstko,ntaktspantiung steigernde Hälfte r einer an beiden Enden bitilaren, durch die Zapfstelle z der zur Zuführklciiitne# k der Verbraucherleitung m führenden Leitungn abgeteilten Re,glerwicklungR allgeschlossen ist. Umgekehrt ist erfindungsgemäß der rechte Schleifkontakt b durch eine Leitungi an die rechte. die zugehörige Festkon taktspannung vermindernde Hiilfte i' dieser Reglerivicklutig R angeschlossen.Neti is on the one hand, dab in the setting lever a two. Sliding contacts b, c sit, the diameter of which is equal to your diameter d of the fixed contacts and their Center-to-center distance f (Fig. I) trin the contact diameter d is shorter than the Center-to-center distanceg of the fixed contacts. Also new is the left sliding contact c through a line h to the left, the associated Fcstko, ntaktspantiung increasing Half of one bitilar at both ends, through the tapping point to the feed valve k the consumer line m leading lines separate control windingR all closed is. Conversely, according to the invention, the right sliding contact b is connected by a line i to the right. the associated fixed contact voltage reducing half of this Regulator negative R connected.

In der linken Hälfte r der Reglerwicklung R besteht der an die voll dein linken Schleifkontakt c herkommende Leitung h angeschlossene, der @ekund:irivicklung S entgegengesetzt gewickelte Wicklungsteil I aus weniger Windungen als der in der Richtung der Sekundärwicklung gewickelte Wicklungsteil Il dieser Hälfte. Umgekehrt besteht in der rechten Hälfte r' der Reglerivicklung R der an die von dem rechten Schleifkontakt b herkommende Leitungi angeschlossene, in Richtung der Sekundärwicklung gewickelte Wicklttngsteil111 aus weniger Windungen als der der Sektntdiir\vicklung entgegengesetzt gewickelte Wicklungsteil IV.In the left half r of the regulator winding R there is the full your left sliding contact c coming line h connected, the @ekund: irivicklung S oppositely wound winding part I with fewer turns than that in the Winding part II of this half wound in the direction of the secondary winding. Vice versa consists in the right half r 'of the regulator winding R to that of the right Sliding contact b coming from linei connected, in the direction of the secondary winding Wound winding part111 with fewer turns than that of the Sektntdiir winding oppositely wound winding part IV.

Die Anzahl der Windungen ist so bestimmt, daß die Steigerung der Spannungen an der Klemme k je i V beträgt. Zu di,esein Zwecke entspricht die Anzahl der Windungen des Wicklungsteiles 1 einem Spannungsabfall von t V, die Anzahl der Windungen des Wicklungsteiles III einem Spannungsanstieg vom i V, die Anzahl der \Vindungen des Wicklungsteiles 11 einem Spannungsanstieg von 2 V und die Anzahl der Windungen des Wicklungsteiles IV einem Spannungsabfall vom 2 V. Hiernach stellen sich die Verbraucherstronispannungen an der Klemme k wie folgt ein Nach Abb. i steht der Schleifkontakt c frei und der Schleifkontakt b auf dem Festkontakt i. Diesem wird von der ersten Zapfstelle -der Sekundärwicklung S aus Strom mit einer Spannung %-ori 8\' zugeführt, welche durch 111 tun i V vermehrt und durch IV ttni 2\r vermindert wet-den- Die Leitung n, deren Zapfstelle z die Reglerwicklung R in die zwei Hälften r und r' teilt, nimmt also Strom von der Spannung ; V ab und leitet ihn über die Klemme h in die Verbraucherleitung m.The number of turns is determined in such a way that the increase in the voltages at terminal k is i V each. For this purpose, the number of turns of winding part 1 corresponds to a voltage drop of t V, the number of turns of winding part III to a voltage increase of i V, the number of turns of winding part 11 to a voltage increase of 2 V and the number of turns of the winding part IV a voltage drop of 2 V. According to this, the consumer electrical voltages at terminal k are set as follows. According to Fig. i, sliding contact c is free and sliding contact b is on fixed contact i. This is supplied from the first tap -the secondary winding S from current with a voltage% -ori 8 \ ', which is increased by 111 tun i V and decreased by IV ttni 2 \ r wet-den- The line n, whose tap z the Regulator winding R divides into two halves r and r ', so it takes current from the voltage; V and forwards it via the terminal h into the consumer line m.

Gemäß :'Mbb. 2 berühren die beiden Schleifkontakte b und c den Festkontakt i beiderseits. Von b aus ergibt sich der Stromverlauf i, 11 1, IV, ic, I, niit der Spannung 7 V. Von c aus werden durch lt, I und II die 8 V um i V vermindert und um 2 V gesteigert, insgesamt also um i V auf 9 V erhöht. Die in 1Z -Und h sich einstellende Mittelspannung beträgt also. 8 V.According to: 'Mbb. 2, the two sliding contacts b and c touch the fixed contact i on both sides. From b, the result is the current curve i, 11 1, IV, ic, I, ni with the voltage 7 V. From c, lt, I and II reduce the 8 V by i V and increase it by 2 V, i.e. a total of i V increased to 9 V. The mean voltage established in 1Z -And h is therefore. 8 V.

Der Abb.3 entsprechend ist der rechte Schleifkontakt b zwischen den ersten und zweiten Festkontakt und der linke Schleifkontakt c auf die linke Seite des Festkontaktes i .eingestellt. Wie soeben vorgerechnet, ergibt sich über die linke Hälfte t- der Reglerwidklung R eine Spannung von 9 V.The right sliding contact b between the first and second fixed contact and the left sliding contact c on the left side of the fixed contact i. set. As just calculated, results from the left half t- the regulator resistor R has a voltage of 9 V.

Nach Abb. .l ist der rechte Schleifkontakt b halb auf den Festkontakt 2 und der linke Schleifkontakt c halb ,auf den Festkontakt i eingestellt. Voln c aus ergibt sich über die linke Hälfte y der Reglerwicklung R wieder eine Spannung von 9 V. Die im Festkontakt 2 herrschende Spannung i2 V wird durch III um i V auf 13 V gesteigert. Diese 13 V werden durch IV um 2, also auf i i V vermindert. Als Mittelwert zwischen 9 und i i V :ergibt sich an der Klemme h eine Spannung von i O V.According to Fig. 1, the right sliding contact b is half set to the fixed contact 2 and the left sliding contact c is half set to the fixed contact i. Voln c from results on the left half of the regulator winding y R represents a voltage of 9 V. The pressure prevailing in the fixed contact 2 i2 voltage V is increased by III to V i 1 V 3. These 1 3 V are reduced by 2, i.e. to ii V, by IV. The mean value between 9 and ii V: results in a voltage of i O V at terminal h.

Wie ersichtlich, ist das gesteckte Ziel :erreicht. Durch viermalige Einstellung des Einstellhebels a auf und zwischen aufeinand-erfolgende Festkontakte kami ein auf viererlei Spannungen und durch entsprechende schrittweise Einstellung des Einstellhebels auf und zwischen alle sechs Festkontakte ein auf vierundzwanzigerlei Spannungen gespannter Verbraucherstrom von der Klemme k abgenommen werden. Die Verbraucherstromstärke bleibt dabei immer gleich. Durch Rechtsschwenkung des Einstellhebels läßt sich also ohne Stromunterbrechung eine vierundzwanzigmalige Steigerung der Fahrgeschwindigkeit der Spielzeuglokomotive bewirken.As can be seen, the set goal is: achieved. By four times Adjustment of the setting lever a on and between successive fixed contacts There are four kinds of tensions and a corresponding step-by-step approach the adjustment lever on and between all six fixed contacts one to twenty-four Voltages of tensioned consumer current can be taken from the terminal k. The consumer amperage always remains the same. By turning the adjusting lever to the right, you can a twenty-four increase in driving speed without power interruption the toy locomotive cause.

K urzschlußsicherheit Die neue Spannungsregelungseinrichtung bietet auch die Sicherheit, daß bei Kurzschlu:ß kein übermäßig hochgespannter Strom über die Festkontakte fließen kann. Eine zu hohe Erwärmung oder gar Gefährdung der zweckmäßig auf .die gleiche Spule gewickelten Wicklungen P, S und R ist sicher hintangehalten.Short circuit protection The new voltage regulating device offers also the security that in the event of a short circuit: ß no excessively high-voltage current will overflow the permanent contacts can flow. Excessive heating or even endangering the expedient Windings P, S and R wound on the same coil are safely held back.

Bei der Einstellung' nach Abb. 2 sind nämlich c, i, b, i, III, IV, II, I, 1t kurzgeschlossen. R wirkt also infolge seiner beiderseitigen bifilaren Wicklung als kurzschlußsich ere Wicklung. Es gibt wohl kurzschlußsichere Wicklungen, aber keine, deren Kurzschlußsicherheit auf diese Weise hergestellt ist. In diesem Kurzschlußstro:mkreis herrschen die Spannungen (IV plus II) minus (III plus I) = (2 plus 2) minus (i plus i) _- q. minus 2 = 2 V. In R fließt nur Strom von o,5 A, da die Spannung von 2 V die sämtlichen Widerstände von III, IV, II und I zu überwinden hat. Diese Widerstände sind so, bemessen, daß die Stromstärke auf o,5 A herabsinkt.With the setting 'according to Fig. 2, c, i, b, i, III, IV, II, I, 1t are short-circuited. Because of its bilateral bifilar winding, R acts as a short-circuit-proof winding. There are probably short-circuit-proof windings, but none whose short-circuit protection is made in this way. In this short-circuit current, the voltages (IV plus II) minus (III plus I) = (2 plus 2) minus (i plus i) _- q prevail. minus 2 = 2 V. In R only current of 0.5 A flows, since the voltage of 2 V has to overcome all resistances of III, IV, II and I. These resistors are dimensioned in such a way that the current strength drops to 0.5 A.

Bei den Einstellungen nach den Abb. i und 3 kann ohnehin kein Kurzschlu ß entstehen, weil nach Abb. i der Schleifkontakt c und nach Abb. 3 der Schleifkontakt b nicht angeschlossen ist.With the settings according to Figs. I and 3, no short circuit can anyway ß arise because according to Fig. i the sliding contact c and according to Fig. 3 the sliding contact b is not connected.

Dagegen :ergibt sich bei der Einstellung nach Abb. -. wieder eine kurzschlußsichere Wicklung mit dem Stromkreis r, zwischen i und 2 liegender Teils der Sekundärwicklung S, 2, b, i, III, IV, I I, I, h. Die dem Fes:tkontakt 2 durchs zugeführte Mehrspannung v011 ,4 V wird durch III um i V auf 5 V gesteigert, welche durch IV auf 3 V vermindert werden. Eine weitere Verminderung um 2 V auf i V wird. durch II bewirkt. Eine Steigerung um i V auf 2 V besorgt I. Dieser Spannung von 2 V stehen wie mach Abb. 2 die vier Widerstände von R entgegen, welche die Stromstärke auf o,5 A vermindern. Hier kommt aber noch der Widerstand von s hinzu, der die Stromstärke von o,5 A auf o,25 A vermindert.On the other hand: the setting according to Fig. - results. again a short-circuit-proof winding with the circuit r, between i and 2 lying part of the secondary winding S, 2, b, i, III, IV, II, I, h. The multiple voltage v011.4 V supplied to the fixed contact 2 is increased by IV to 5 V by III, which is reduced to 3 V by IV. A further decrease of 2 V to i V will be. caused by II. An increase of i V to 2 V worries I. This voltage of 2 V is opposed by the four resistors of R, as shown in Fig. 2, which reduce the current strength to 0.5 A. Here, however, there is also the resistance of s, which reduces the current strength from 0.5 A to 0.25 A.

Claims

1'r1TliiNTANSi'RÜC1IE: i. Voltage regulating device on toy railway transformers, with which the consumer power line can be supplied with currents from a number of voltage levels exceeding the number of fixed contacts without interrupting the current, characterized in that with only one secondary winding (S) of two sliding contacts (a) seated in the setting lever (a) b, c), whose diameter 6d) is equal to the diameter (d) of the fixed contacts (i to 6) and whose center point distance (f) by the contact diameter is shorter than the center distance (g) of the fixed contacts, the left (e) through a line (1c) to the left, the associated fixed contact voltage increasing half (r) and the right (b) through a line (i) to the right, the associated fixed contact voltage reducing half (r ') of a bifilar on both sides, through the tap (z) of the line (s) leading to the supply terminal (k) to the consumer line (m), the regulator winding (R) is connected.

2. Voltage regulating device according to claim i, characterized in that that in the left half (r) of the regulator winding (R) that of the left sliding contact (c) incoming line (h) connected, the secondary winding (S) opposite wound winding part (I) consists of fewer turns as the winding part (1I) of this half wound in the direction of the secondary winding, and that, conversely, in the right half (r ') of the regulator winding (R) that of the the line (!) coming from the right sliding contact (b), in the direction of winding part (III) wound around the secondary winding consists of fewer turns than the winding part (IV) of the secondary winding which is wound in the opposite direction Half.

3. Voltage regulating device according to claims i and 2, characterized in that that with a base voltage of 3 V and a voltage increase uni each

4. V from fixed contact (i) to fixed contact (2) etc. the number of turns of the shorter parts (I, 11I) of the bifilar regulator winding half: en (r, r ') a voltage drop or rise of i V and the number of turns of the longer parts (II, IV) of the bifilar control winding halves corresponds to a voltage increase or voltage drop of 2 V, so that when only the right sliding contact (b) is set to the first fixed contact (i, Fig. I) one to 7 V, when both sliding contacts are set ( b, c) on the first fixed contact (Fig.2) on 4V, when setting the right sliding contact (b) between the first (i) and the second (2) fixed contact and the left sliding contact (c) on the first fixed contact (Fig. 3) one to q V, when setting the right sliding contact (b) to the second fixed contact (2) and the left sliding contact (c) to the first fixed contact (Fig. 4) it is tightened to io V, i.e. four times Adjustment of the adjustment lever (a) to and between each other The following fixed contacts (i, 2) one at four kinds of voltages and with the corresponding step-by-step setting of the setting lever on and between all six fixed contacts (i to 6) one with twenty-four kinds of voltages with each i V rise of a load current of constant strength from the terminal (k) to be removed karui. 4 .. Voltage regulating device according to claims i to 3, characterized in that the regulator winding (R), which is bifilar on both sides, can be used as a short-circuit-proof winding in order to avoid excessively high tension and equalizing currents.

5. Voltage regulating device According to claims i to q., characterized in that when setting one each sliding contact (b, c) to a fixed contact (2, i) also the one between the relevant fixed contacts lying part (s) of the secondary winding (S) in the Compensating circuit is included.