DE969078C

DE969078C - Verfahren zum unabhaengigen Betrieb beliebig vieler Spielzeug- und Modellbahnzuege auf einer Gleisanlage

Info

Publication number: DE969078C
Application number: DEA14811A
Authority: DE
Inventors: Horst Afheldt
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1951-12-23
Filing date: 1951-12-23
Publication date: 1958-04-30

Description

Verfahren zum unabhängigen Betrieb beliebig vieler Spielzeug- und Modellbahnzüge auf einer Gleisanlage Zum Erzielen eines unabhängig gelenkten Betriebes mehrerer Modellzüge auf einer Gleisanlage bediente man sich bisher der Zuführung des Stromes durch gesonderte Leiter für jeden Zug. Dies hat den Nachteil, da:ß mehr als zwei oder höchstens drei Züge nicht unabhängig voneinander betrieben werden können.
Nach einem anderen Vorschlag bedient man sich der Hochfrequenzsteuerung mit Röhrenempfängern und Sendern. Die Nachteile dieser Methode liegen in dem hohen Preis der Anlage sowie der großen Empfindlichkeit.
Es ist ferner vorgeschlagen worden, diesen unabhängigen Betrieb mehrerer Modellzüge auf einem oder mehreren Leitern dadurch zu erzielen, daß die beiden Halbwellen eines Wechselstromes voneinander getrennt gesteuert und verbraucht werden. Auch ist bekannt, Gleich- und Wechselströme durch Filter voneinander zu trennen. Allen diesen Systemen haftet der Nachteil an, daß sie nur gestatten, eine begrenzte Anzahl von Modellzügen getrennt zu steuern.
Schließlich hat man die Steuerung von verschiedenen Modellzügen dadurch vorgenommen, daß - bei gleichbleibender Antriebsspannung - durch Wechselströme verschiedener Frequenzen Schrittschaltwerke betätigt werden, die ihrerseits den Fahrstrom oder sonstigen Arbeitsstrom regeln. Dieses System leidet daran, daß zusätzliche Schaltmechanismen in oder an die betreffenden betriebenen Geräte gebaut werden müssen.
Nach der Erfindung ist es möglich, praktisch beliebig viele Spielzeug- oder Modellfahrzeuge auf ihren Gleisanlagen mit Weichen, Signalen, Pfeifgeräten, automatischen Kupplungen oder sonstigen Geräten über Ein- oder auch Mehrleitersysteme dadurch voneinander unabhängig anzutreiben, daß ihnen Arbeitswechselströme verschiedener Frequenzen zugeführt werden, wobei die Aussiebung der für die einzelnen Geräte bestimmten Antriebsströme durch Resonanz geschieht.
Diese Resonanzselektion der Frequenzen durch die Verbraucher geschieht entweder durch schwingende Kontaktzungen, die nach Art der bekannten technischen Frequenzmesser auf die gewünschte Antriebsfrequenz abgestimmt sind, oder in der in Ton- und Hochfrequenztechnik bekannten Weise durch Abstimmung der Induktivität des Verbrauchers, soweit erforderlich unter Verwendung von Zusatzspulen, mit einer Kapazität zu einem elektrischen Serienresonanzkreis mit cu2 - L - C = i.
Die Erzeugung der Frequenzen ist z. B. durchzuführen durch Motorgeneratoren, Zerhacker, Stromwandler, Röhrenkraftverstärker in Verbindung mit Summern oder anderen Tongeneratoren oder für Sonderzwecke in Verbindung mit Mikrophonen und Tonträgern.
Für den normalen Betrieb von Modelleisenbahnen empfiehlt sich neben den bekannten Rotor-Stromwandlern besonders die bekannte Verwendung von Synchronmotoren auf gemeinsamer Achse mit den erforderlichen Generatoren. Dabei werden die einzelnen Generatoren mit Kapazitäten und erforderlichenfalls mit Induktivitäten so auf die von ihnen zu erzeugenden Frequenzen abzustimmen sein, daß ihr Widerstand für fremde erzeugte Frequenzen so groß ist, daß eine kurzschließende Wirkung hinsichtlich der anderen Frequenzen in unschädlichen Grenzen gehalten wird.
Die Erfindung sei an folgenden Durchführungsbeispielen und der Zeichnung erläutert: Unabhängiger Antrieb verschiedener Modellzüge auf einem Gleissystem durch Wechselströme verschiedener Frequenzen, gleichzeitig ein Beispiel für Trennung der Antriebsströme durch elektrische Spannungsresonanz der Verbraucher (Abb. I).
Jeder der unabhängig voneinander zu betreibenden Modellzüge hat durch geeignete Bemessung seiner Impedanz eine Eigenfrequenz, die von der der anderen Modellzüge hinlänglich abweicht. Aus der bekannten Formel folgt für den vorliegenden Serienresonanzkreis Rens = Rs2.
Die Flankensteilheit ist hiernach bekanntlich leicht zu berechnen. Die Frequenzen sind so auseinanderzulegen, daß benachbarte Frequenzen oder Harmonische anderer Frequenzen einem genügend hohen Innenwiderstand des zu treibenden Elektromotors begegnen. Als genügend hoch erwies sich eine Impedanz, die etwa achtbis zehnmal so hoch wie der Gleichstromwiderstand des Elektromotors ist.
Führt man nun dem Gleissystem a Wechselströme derjenigen Frequenzen zu, auf die die Elektromotoren b i, b 2 abgestimmt sind, so hat man es in der Hand, durch Regelung der Stärke der einzelnen Wechselströme ci, e2 die Drehzahl allein des entsprechenden., auf die entsprechende Frequenz abgestimmten Motors zu beeinflussen.
Unabhängige Betätigung verschiedener elektromagnetischer Weichen ohne besondere Kabelzuführung durch Wechselströme verschiedener Frequenz, gleichzeitig ein Beispiel für elektromechanische Resonanz (Abb. II).
Jede der unabhängig zu betätigenden Weichen w i, w2 ist mit einer Schwingzunge zi, z2 versehen, deren Eigenfrequenz hinreichend von der der anderen Weichenschwingzunge abweicht. Gleichfalls ist parallel zu jeder Weiche ein mit dem Stromkreis des Gleissystems a verbundener Elektromagnet 7n i, nz.2 angebracht, der die Aufgabe hat, die Schwingzunge zu erregen. Durch Betätigung von Schaltern s i, s2 USW. hat man es in der Hand, Wechselstromimpulse derjenigen Frequenz dem Gleisnetz zuzuführen, auf die die Schwingzunge der gewünschten Weiche abgestimmt ist. Die in Schwingungen versetzte Zunge ir. der Weiche schließt dann den Arbeitsstromkreis v i, v 2, der die Weiche auf die bekannte Art in ihre neue Lage bringt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Verfahren zum unabhängigen Betrieb beliebig vieler Spielzeug- oder Modellfahrzeuge bzw. -zöge auf einer Gleisanlage sowie deren Zubehörteile, wie Weichen, Signale, Kupplungen, sowie sonstiger elektrisch betriebener Spielzeuge über ein oder auch mehrere Leitersysteme, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Fahrzeuge bzw. Züge aus einer Vielzahl der ihnen im Leitersystem zugeführten Frequenzen den jeweils für sie bestimmten Arbeitsstrom durch Resonanz heraussieben.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die Heraussiebung einer bestimmten Frequenz dadurch geschieht, daß aus der Verbraucherinduktion und einer Kapazität, gegebenenfalls unter Zuhilfenahme einer Zusatzinduktivität, ein auf die gewünschte Arbeitsfrequenz abgestimmter Spannungsresonanzkreis mit der Eigenfrequenz gebildet wird, so daß durch geeignete Wahl von Induktion (L) und Kapazität (C) jedes Gerät nur auf die für es bestimmte Antriebsfrequenz anspricht.
3. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daB die Heraussiebung einer bestimmten Frequenz dadurch geschieht, daß die einzelnen Verbraucher mit mechanisch abgestimmten Schwingzungen versehen sind, wobei auf Grund elektromagnetischer Erregung dieser Zungen lediglich durch die ihrer Eigenschwingung entsprechende Frequenz der Arbeitsstromkreis des gewünschten Verbrauchers geschlossen wird. In Betracht gezogene Druckschriften Deutsche Patentschrift Nr. 826 114; USA.-Patentschrift Nr. 2 521 240; Zeitschrift "Modellbahnen-Welt<c, November 1948, S. 13 bis i7.