DEP0002181DA - Geschwindigkeitsregelbare, elektrische Spielzeuglokomotive - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Spielzeuglokomotive, deren Geschwindigkeit geregelt werden kann.

Um einen dem großtechnischen Vorbild entsprechenden Spiel- und Rangierbetrieb zu ermöglichen, müssen Spielzeuglokomotiven regelbar und umsteuerbar sein, so daß ihre Geschwindigkeit geändert und von Vorwärtsfahrt auf Rückwärtsfahrt und umgekehrt umgesteuert werden kann. Bei den bekannten Spielzeuglokomotiven mit Wechselstromhauptstrommotor geschieht die Regelung durch Änderung des Motorfeldes. Zu diesem Zweck sind in die Lokomotive geeignete Schalteinrichtungen wie Relais, Schaltwalzen oder dgl. eingebaut. Ebenso ist die Umsteuerungsvorrichtung in der Lokomotive angeordnet. Zur Betätigung dieser Einrichtungen dienen zusätzliche Schaltgeräte wie Taster usw.

Nachteilig ist dabei, daß die Unterbringung der Schalteinrichtungen schon aus räumlichen Gründen erschwert und umso schwieriger ist, je kleiner die Lokomotive ist. Bei Spurweite 00 ist diese Ausbildung daher nicht mehr möglich. Es kommt hinzu, daß die Lokomotive durch diese zusätzlichen Schalteinrichtungen störanfälliger wird.

Diese Mängel sind erfindungsgemäß behebbar, indem die Lokomotive mit einem Nebenschlußmotor ausgerüstet wird, dessen Feldspannung unverändert bleibt, während die Ankerspannung zwischen Null- und Nennspannung regelbar ist. In diesem Fall brauchen auf der Lokomotive außer dem eigentlichen Motor keinerlei Schalteinrichtungen usw. untergebracht zu werden. Die Regelung der Ankerspannung kann durch ein irgendwo in der Bahnanlage aufstellbares Schaltgerät z. B. mit Hilfe des Transformators erfolgen.

Wenn es sich um Lokomotiven mit Wechselstrommotor handelt, so wird die Erfindung derart verwirklicht, daß an der unveränderlichen Spannung einer Sekundärwicklung des Transformators die Felderregung des Motors sowie gegebenenfalls die Beleuchtung und dgl. und an der regelbaren Spannung einer zweiten Sekundärwicklung des Trafos der Anker des Motors liegt.

Soll die Erfindung auf eine Lokomotive mit einem Gleichstrommotor angewendet werden, so findet vorzugsweise ein Motor mit durch einen Dauermagnet erzeugtem Magnetfeld Verwendung, wobei der Motoranker über Gleichrichter an die regelbare Spannung einer Sekundärwicklung des Trafos gelegt ist, während an die unveränderliche Spannung einer zweiten Sekundärwicklung die Beleuchtung und dgl. gelegt ist.

Es kann die spannungsveränderliche Sekundärwicklung des Trafos mit der Felderregung und/oder der Beleuchtung oder dgl. über eine Außenschiene und die Mittelschiene in einem Stromkreis liegen, während die spannungsregelbare Sekundärwicklung des Tra- fos über die Mittelschiene und eine weitere Leitung (Oberleitung, zweite Mittelschiene oder dgl.) in einen zweiten Stromkreis eingeschlossen ist. In diesen ist ein Polwender eingeschaltet.

Eine gemäß der Erfindung ausgebildete Spielzeuglokomotive zeichnet sich durch ihre regeltechnischen Vorteile aus. Sie besitzt die erforderliche Zugkraft bei Fahrtansteigungen und kann Vorwärtsfahrt und Rückwärtsfahrt je nach Bedarf auf langsam und schnell eingestellt werden. Ein besonderer Fortschritt liegt in dem Wegfall der Schaltwalzen, Relais usw., wie sie bisher in bekannte Lokomotiven eingebaut sind. Die Felderregung bleibt immer gleich und ist auf die Geschwindigkeitsregelung ohne Einfluß, da diese durch Änderung der Ankerspannung bewerkstelligt wird. Es sind daher auch die Beleuchtung sowie sonstige in deren Stromkreis eingeschaltete Geräte unabhängig von der Fahrgeschwindigkeit.

Die Zeichnung veranschaulicht die Erfindung in schematischer Darstellung an 2 Ausführungsbeispielen. Es zeigt

Figur 1 die Anwendung der Erfindung bei einer Spielzeuglokomotive mit Wechselstrommotor,

Figur 2 die Anwendung der Erfindung bei einer Spielzeuglokomotive mit Gleichstrommotor,

Figur 3 einen Schnitt durch die Mittelschiene einer Gleisanlage,

Figur 4 einen Schnitt durch einen Schleifer für die zweite Mittelschiene.

Beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 ist an das Netz 1 der Transformator 2 angeschlossen, welcher eine Primärwicklung 3 und 2 Sekundärwicklungen 4 und 5 besitzt. Es ist sowohl ein Drehtransformator als auch ein gewöhnlicher Transformator mit Abgriffschleifer verwendbar.

An der Sekundärwicklung 4 liegen die beiden Außenschienen 6, welche elektrisch miteinander verbunden sind, sowie die Mittelschiene 7. An diesem Stromkreis liegt über die Schleifer 8 und 9 die Felderregung 10 des Nebenschlußmotors 11. An den gleichen Stromkreis ist die Beleuchtung 12 angeschlossen, der sonstige von der Geschwindigkeit und der Fahrtrichtung der Lokomotive unabhängige Einrichtungen nachgeschaltet sein können.

Der Anker 13 des Nebenschlußmotors 11 ist über die Mittelschiene 7 bzw. den zugehörigen Schleifer 9 und eine weitere Leitung 14 bzw. den Schleifer 15 in einen zweiten Stromkreis gelegt, welcher an der regelbaren Spannung der zweiten Sekundärwicklung 5 des Trafos 2 liegt. In diesen Stromkreis ist außerdem ein Polwender 16 eingeschaltet. Dieser kann mit dem Regelglied des Trafos so gekuppelt sein, daß die zur Umsteuerung der Fahrtrichtung erforderliche Umpolung beim Null-Durchgang des Regelgliedes erfolgt, so daß also die Plusseite der Spannungsregelung der Vorwärtsfahrt und ihre Minusseite der Rückwärtsfahrt entspricht.

Die zusätzliche Leitung 14 kann als Oberleitung oder als zusätzliche Mittelschiene ausgebildet sein. Im letzteren Fall empfiehlt es sich, damit auch dann, wenn die Lokomotive wechselweise in umgekehrter Richtung auf die Schienen gesetzt wird, stets der Motoranker und das Motorfeld bzw. die Beleuchtung am richtigen Stromkreis liegen, daß eine Mittelschiene 17 gemäß Fig. 3 gewählt wird, welche als die gewöhnliche Mittelschiene 7 unter- und umgreifender Bügel gestaltet ist, also zwei symmetrisch zur Mittelschiene 7 verlaufende Schleifleisten besitzt. Es kann aber gemäß Figur 4 an Stelle einer solchen bügelförmigen Mittelschiene 17 eine einfache zusätzliche Mittelschiene 18 neben der gewöhnlichen Mittelschiene 7 vorgesehen werden, in wel- chem Falle der Schiene 18 ein bügelförmiger Schleifer 19 zugeordnet werden muß.

Beim Ausführungsbeispiel nach Figur 2 handelt es sich um eine Spielzeuglokomotive mit Gleichstrommotor. Dabei wird mit besonderem Vorzug ein Motor 2 benutzt, dessen Magnetfeld durch einen Dauermagnet erzeugt wird. Im übrigen unterscheidet sich diese Ausbildungsform vom Beispiel nach Fig. 1 nur durch das Erfordernis eines Gleichrichters 21, der in den Stromkreis der verstellbaren Sekundärspule 5 des Trafos 2 eingeschaltet ist. Da bei einer solchen Lokomotive das Magnetfeld nicht elektromagnetisch aufgebaut werden muß, mithin zur Bildung des Magnetfeldes keine elektrische Leistung aufzuwenden ist, so kann der Motor kleiner gebaut und auch der Transformator kleiner bemessen werden. Dies ist namentlich für Spielzeuganlagen der Spurweite 00 und kleiner von besonderer Wichtigkeit. Auch in diesem Fall ist der Beleuchtungsstromkreis von der Geschwindigkeitsänderung und Fahrtrichtungsumsteuerung unabhängig.

Es kommt immer darauf an, daß ein Nebenschlußmotor so in zwei getrennte Stromkreise geschaltet ist, daß die Felderregung gleich bleibt, die Ankerspannung dagegen regelbar ist.

Die beiden Sekundärwicklungen des Trafos werden im Spielbetrieb durch den Polwender einpolig miteinander verbunden. Die wirksame Spannung ergibt sich je nach Stellung des Polwenders als die Summe oder der Unterschied der beiden Spannungen.

Claims (5)

1) Geschwindigkeitsregelbare, elektrische Spielzeuglokomotive, gekennzeichnet durch einen Nebenschlußmotor mit gleichbleibender Felderregung, aber zwischen Null- und Nennspannung änderbarer Ankerspannung.

2) Spielzeuglokomotive nach Anspruch 1 mit Wechselstrommotor, dadurch gekennzeichnet, daß an der unveränderlichen Spannung einer Sekundärwicklung des Trafos die Felderregung des Motors sowie gegebenenfalls die Beleuchtung und dgl. und an der regelbaren Spannung einer zweiten Sekundärwicklung des Trafos der Anker des Motors liegt.

3) Spielzeuglokomotive nach Anspruch 1 mit Gleichstrommotor, dadurch gekennzeichnet, daß ein Motor mit durch einen Dauermagnet erzeugtem Magnetfeld verwendet ist, dessen Anker über Gleichrichter an die regelbare Spannung einer Sekundärwicklung des Trafos gelegt ist, während an die unveränderliche Spannung einer zweiten Sekundärwicklung des Trafos die Beleuchtung und dgl. gelegt ist.

4) Spielzeuglokomotive nach Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die spannungsunveränderliche Sekundärwicklung des Trafos mit der Felderregung des Motors und/oder der Beleuchtung über eine Außenschiene und die Mittelschiene in einem Stromkreis und die spannungsregelbare Sekundärwicklung des Trafos über die Mittelschiene und eine weitere Leitung (Oberleitung, zusätzliche Mittelschiene oder dgl.) in einem Stromkreis liegt.

5) Spielzeuglokomotive nach Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß in den Stromkreis der spannungsregelbaren Sekundärwicklung des Trafos ein Polwender eingeschaltet ist.