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Einrichtung zur unabhängigen Steuerung von Geschwindigkeit, Fahrtrichtung
und Zusatzverbrauchern elektrisch betriebener Modellspielfahrzeuge sowie zur Automatisierung
des Spielbetriebs Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur gleichzeitigen,
voneinander unabhängigen Steuerung elektrisch betriebener Modellspielfahrzeuge durch
tonfrequente, der Betriebsspannung überlagerte Steuerströme, die auf Schalteinrichtungen
einwirken, welche Drehzahl und Drehrichtung der Antriebsmotoren beeinflussen, sowie
zur voneinander unabhängigen Steuerung von einem oder mehreren Zusatzverbrauchern
auf jedem Modellspielfahrzeug.
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Bei den bisher bekanntgewordenen Einrichtungen dieser Art werden der
Betriebsspannung mittels einer Trägerfrequenzsteuereinrichtüng willkürlich auslösbare,
ton- oder hochfrequente Steuerströme überlagert, welche auf selektive Empfangsschalteinrichtungen
einwirken, die einen Kontakt schließen; solange der ton-oder hochfrequente Steuerstrom
andauert. Die Drehzahl der Antriebsmotoren wird dabei über Vorwiderstände od. dg1.
stufenweise durch Schrittschaltwerke verändert, welche sich durch je einen Steuerbefehl
um einen Schritt weiterschalten lassen. Die Änderung der Drehrichtung wird entweder
mit demselben Schrittschaltwerk oder aber mittels eines auf eine andere Frequenz
abgestimmten Umschalters bewirkt. Zusatzverbraucher, wie Pfeifen, automatische Kupplungen,
Lichtschalter od. dgl., werden durch besondere Schalteinrichtungen, die auf andere
Frequenzen abgestimmt sind, betätigt.
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Die selektiven Empfangsschalteinrichtungen bestehen dabei meist aus
Reihenresonanzkreisen in Verbindung mit elektromechanischen Kontaktgebern. Liegen
die Steuerfrequenzen im hochfrequenten Gebiet, so sind die elektromechanischen Kontaktgeber
sehr empfindliche Relais, welche über eine Ein- oder Vollweggleichrichterschaltung
an die Resonanzkreise angeschlossen sind, während bei Steuerfrequenzen im tonfrequenten
Gebiet die Kontaktgeber auch direkt durch das Magnetfeld der Spule des Resonanzkreises
betätigt werden.
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Bei diesen Einrichtungen muß demnach jeder Steuerfunktion eine besondere
Trägerfrequenz zugeordnet werden. Da meist nur ein Trägerfrequenzgenerator vorgesehen
ist, dessen Frequenz umgeschaltet wird, lassen sich die verschiedenen Steuerfunktionen
nur nacheinander auslösen, was aber bei größeren Anlagen mit mehreren Modellspielfahrzeugen
die Bedienung erschwert, zumal die genaue Stellung des Schrittschaltwerks für die
Drehzahlregelung des Antriebsmotors meist unbekannt sein wird und die Drehzahl nur
grobstufig veränderbar ist.
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Nachteilig ist ferner, daß die Antriebsmotoren bei einer Drehzahländerung
mittels Vorwiderständen nur ein geringes Anlaufdrehmoment aufweisen. Hierdurch kann
es z. B. vorkommen, daß ein Modellspielfahrzeug, das bei a11 diesen Einrichtungen
auf einer Blockstrecke bekanntlich nur durch Abschalten der Betriebsspannung angehalten
werden kann, nach dem Wiedereinschalten der Betriebsspannung nicht mehr anfährt.
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Auch fertigungstechnisch ergeben sich weitere Nachteile. So müssen
nicht nur die abgestimmten Empfangsschalteinrichtungen, sondern auch die komplizierten
Schrittschaltwerke zusammen mit den erforderlichen Vorwiderständen auf den kleinen
Fahrzeugen untergebracht werden, wozu umfangreiche Verdrahtungsarbeiten erforderlich
sind. Außerdem muß die in den Vorwiderständen erzeugte Wärme abgeführt werden.
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Aufgabe der Erfindung ist eine Einrichtung, welche die genannten Nachteile
weitgehend vermeidet und darüber hinaus auch eine Automatisierung des _Spielbetriebs
erlaubt. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß der konstanten Betriebswechselspannung
der Anlage periodisch modulierte, und zwar entweder in Form einer Pulsdauer- oder
in Form einer Pulsphasenmodulation modulierte, tonfrequegte Steuerströme überlagert
werden, die bei jedem der für den Antrieb bestimmten Nurgleichstrommotoren sowohl
die Drehzahl stetig oder in Stufen als auch die Drehrichtung unabhängig voneinander
mittels abgestimmter elektromechanischer oder elektronischer Kontaktgebereinrichtungen
steuern.
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Besitzen die Modellspielfahrzeuge keine Nurgleichstrommotoren oder
steht keine Wechselspannung zur Verfügung, so werden der konstanten Betriebsgleich-oder
Wechselspannung der Anlage pulsdauerrnodulierte, tonfrequente Steuerströme überlagert,
von denen
jeweils zwei Trägerfrequenzen für die Bestimmung der Drehrichtung
eines Antriebsmotors vorgesehen sind und die durch Veränderung des Tastverhältnisses
die Drehzahl jedes Motors stetig oder in Stufen mittels elektromechanischer oder
elektronischer Kontaktgebereinrichtungen steuern.
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Zum unabhängigen Steuern von einem oder mehreren Zusatzverbrauchern
auf jedem Modellspielfahrzeug werden in die pulsmodulierten Trägerfrequenzgeneratoren
Störungen des normalen Modulationsablaufs eingetastet, auf welche die Zusatzverbraucher
selbst bzw. diesen vorgeschaltete selektive Schalteinrichtungen ansprechen.
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Die einzelnen, unter sich verschiedenen Trägerfrequenzen liegen im
Bereich von etwa 5 bis 50 kHz und werden hier zur Unterscheidung von der Betriebsströmfrequenz,
die im allgemeinen bei 50 Hz liegt, als tonfrequente Trägerfrequenzen bezeichnet.
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Unter Pulsdauermodulation der Trägerfrequenz ist hier zunächst ganz
allgemein ihre Modulation durch ein Tastverhältnis, d. h. durch das Verhältnis von
Impulsdauer t zu Periodendauer T, zu verstehen. Dabei kann die Periodendauer
T beliebig gewählt werden, mit der Einschränkung, daß der Reziprokwert 1IT in ausreichendem
Abstand unter der Trägerfrequenz liegt. Bei der oben an erster Stelle genannten
erfindungsgemäßen Einrichtung mit Nurgleichstromantriebsmotoren ist die Periodendauer
T gleich der Periodendauer des Betriebswechselstroms, d. h. im allgemeinen 20 ursec.
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Unter Pulsphasenmodulation der Trägerfrequenz ist hier ihre Modulation
durch den Zeitpunkt des Auftretens eines kurzen Impulses innerhalb der Dauer einer
Periode des Betriebswechselstroms zu verstehen, wobei die Impulsdauer beispielsweise
weniger als 10 % der Periodendauer des Betriebswechselstroms, also weniger als 2
ursec, beträgt.
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Unter Kontaktzeitgrad eines Kontaktgebers ist hier das Verhältnis
von Schließdauer tx des Kontakts zu Periodendauer T der Impulsfolge zu verstehen.
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Als Nurgleichstrommotoren werden hier Elektromotoren bezeichnet, die
im Gegensatz zu Universalmotoren nur mit Gleichstrom laufen, bei Speisung mit Wechselstrom
aber abgebremst werden.
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Bei der Einrichtung nach der Erfindung kann sich ein Antriebsmötor
nur dann drehen, wenn Betriebsspannung und Steuerstrom gleichzeitig vorhanden sind.
Dies bringt eine ganze Reihe von Vorteilen mit sich, welche den Nachteil, daß für
jedes unabhängig zu steuernde Modellspielfahrzeug ein impulsmodulierter Trägerfrequenzgenerator
aufgewendet werden muß, bei weitem überwiegt, zumal heute elektronische Einrichtungen
durch Verwenden gedruckter Schaltungen verhältnismäßig billig hergestellt werden
können.
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Dadurch, daß jedes Modellspielfahrzeug einen eigenen Fahrtregler besitzt,
an dessen Stellung Fahrtrichtung und Geschwindigkeit sofort zu erkennen ist, wird
auch bei großen Anlagen mit vielen Modellspielfahrzeugen eine einfache Bedienung
erreicht. Auf einer Blockstrecke können die Modellspielfahrzeuge allein durch Unterbrechen
des Steuerstroms mittels einer Siebschaltung angehalten werden, wobei sich durch
den Aufbau der Siebschaltung erreichen läßt, daß die Blockstrecke nur für eines
oder mehrere Modellspielfahrzeuge wirksam wird. Der Spielbetrieb läßt sich ferner
dadurch automatisieren, daß die Siebschaltungen mit elektromechanischen oder elektronischen
Kontaktgebern verbunden werden, welche dann eine Steuerfunktion, wie Stellen einer
Weiche, eines Signals od. dgl., bewirken, sobald der Steuerstrom eines Spielfahrzeugs
durch die Siebschaltung fließt, wobei bei einer Anzahl von n verschiedenen Trägerfrequenzen
auch bis zu n voneinander unabhängige Steuerfunktionen ausgelöst werden können.
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Die den Antriebsmotoren vorgeschalteten Kontaktgeberschalteinrichtungen
arbeiten durch Verändern des Kontaktzeitgrades als Spannungsregler und nicht wie
Vorwiderstände als Stromregler, so daß die Antriebsmotoren ein hohes Anlaufdrehmoment
aufweisen. Sie unterscheiden sich von den seither bekannten selektiven Schalteinrichtungen
durch das dynamische Verhalten des mechanischen Kontaktgeberteils, der, um eine
Halbperiode des Betriebswechselstroms mit einer nutzbaren Dauer von weniger als
10 ursec zu unterteilen, den Kontakt innerhalb einer Zeit von etwa 1 ursec und darunter
schließen bzw. wieder öffnen muß. Für diese Kontaktgeberschalteinrichtungen gibt
es äußerst einfache, zuverlässige Lösungen, welche nur einen Einbauraum von wenigen
em3 erfordern und leicht herzustellen sind.
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Weitere Merkmale der Erfindung sind in der Beschreibung unter Bezugnahme
auf die gezeichneten Ausführungsbeispiele näher erläutert sowie in den Ansprüchen
enthalten.
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Fig. 1 zeigt ein Übersichtsschaltbild einer vereinfachten Gesamtanlage
mit zwei Modellspielfahrzeugen und einer Blockstrecke; Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel
für die Schaltung einer auf eine bestimmte Trägerfrequenz abgestimmten Kontaktgeberschalteinrichtung;
Fig. 3 a zeigt die Zusammenschaltung einer auf eine bestimmte Trägerfrequenz abgestimmten
Kontaktgeberschalteinrichtung mit einem Nurgleichstrommotor; Fig. 3 b zeigt zwei
positive Halbwellen der Betriebswechselspannung mit verschiedener Pulsdauermodulation
der Trägerfrequenz für niedrige und hohe Drehzahl des Antriebsmotors; Fig.4a zeigt
eine besonders zweckmäßige Schaltverbindung einer Kontaktgeberschalteinrichtung
mit einem Nurgleichströmmotor für Pulsphasenmodulation der Trägerfrequenz; Fig.
4b zeigt zwei positive Halbwellen der Betriebswechselspannung mit verschiedener
Pulsphasenmodulation der Trägerfrequenz für niedrige und hohe Drehzahl des Antriebsmotors;
Fig. 5 a zeigt die Zusammenschaltung von zwei Kontaktgeberschalteinrichtungen und
einen Universalantriebsmotor mit zwei Feldwicklungen; Fig. 5 b zeigt die zugehörige
Betriebsgleichspannung mit der pulsdanermodulierten Trägerfrequenz; Fig.6 stellt
die zur Betätigung eines Zusatzverbrauchers eingetastete Störung in Form einer erhöhten
Impulsamplitude dar; Fig.7 zeigt ein Beispiel für die Resonanzkurven zweier Kontaktgeberschalteinrichtungen,
von denen eine dem Antriebsmotor und die andere dem Zusatzverbraucher vorgeschaltet
ist für den Fall, daß die Modulationsstörung aus einer Veränderung der Trägerfrequenz
besteht; Fig. 8 zeigt zwei Impulsfolgen mit einer durch periodisches Austasten von
Impulsen erzeugten Modulationsstörung und die so gewonnene Störfrequenz in Form
des Schwingungsverlaufs einer auf die Störfrequenz abgestimmten, mechanisch schwingenden
Zunge; Fig.9 gibt eine Modulationsstörung durch einen Dauerstrichimpuls wieder;
Fig. 10 zeigt eine besonders zweckmäßige Schaltung zum Betätigen - eines Zusatzverbrauchers
durch eine
Modulationsstörung mittels eines Dauerstrichimpulses
für ein Modellspielfahrzeug mit einem Nurgleichstrommotor; Fig. 11 zeigt einen Blockstreckenschalter
mit einer Drossel als Siebschaltung zur Unterdrückung aller Steuerströme; Fig. 12
stellt einen Blockstreckenschalter mit einer Siebschaltung dar, welche nur den Steuerstrom
eines oder mehrerer Modellspielfahrzeuge unterbricht; Fig. 13 gibt einen Blockstreckenschalter
mit einer Siebschaltung in Verbindung mit elektromechanischen Kontaktgebern zur
Automatisierung des Spielbetriebs wieder; Fig. 14 zeigt eine Modellspielanlage für
Wechselspannung mit pulsphasenmodulierten Trägerfrequenzgeneratoren und einem Modellspielfahrzeug
mit einem Nurgleichstrommotor und zwei Zusatzverbrauchern, einer automatischen Kupplung,
die durch eine Modulationsstörung mittels eines Dauerstrichimpulses und einer Pfeife,
die mittels Frequenzverstimmung gesteuert wird.
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In Fig. 1 ist Sv die aus dem Wechsel- oder Gleichstromnetz gespeiste
Stromversorgung, welche die für die Trägerfrequenzsteuereinrichtungen Tel bis Ten
erforderlichen Spannungen sowie die Betriebsspannung für die Anlage liefert. Eine
Trägerfrequenzsteuereinrichtung besteht aus der Modulationsstufe Mo mit den Schaltmitteln
des Fahrtreglers Fn und denen der Schalter 7-s1, Zs2 zum Eintasten von Modulationsstörungen
für die unabhängige Steuerung von zwei Zusatzverbrauchern auf jedem Modellspielfahrzeug
sowie dem Trägerfrequenzgenerator T f. Die in den Trägerfrequenzgeneratoren erzeugten
impulsmodulierten Steuerspannungen Usl bis Usn werden der Betriebsspannung Ub -J-
beispielsweise durch Reihenspeisung - überlagert und Betriebs- und Steuerspannungsgemisch
auf die stromführenden Schienen der Gleisanlage G gegeben, auf welcher zwei Fahrzeuge
Fzl und Fz2 eingezeichnet sind. Diese entnehmen über die Stromabnehmer S1, S2 die
Betriebsspannung für den Antriebsmotor und die Zusatzverbraucher sowie den Steuerstrom,
wobei durch den Begriff des Steuerstroms bereits ausgedrückt werden soll, daß nur
diejenige Steuerspannung einen Strom durch die selektive Kontaktgeberschalteinrichtung
Se liefert, deren Frequenz mit der Resonanzfrequenz der Kontaktgeberschalteinrichtung
übereinstimmt. Die Kontaktgeberschalteinrichtung steuert mit ihren Kontaktgebern
den Antriebsmotor A sowie die Zusatzverbraucher Z I, Z2. Das Fahrzeug Fz
2 ist gerade mittels des Aufenthaltsschalters As in einem Bahnhof mit dem
isolierten Schienenstück S3 festgehalten, sein Steuerstrom wird durch die Siebschaltung
Sb unterbrochen, welche durch einen ihrer Kontaktgeber die Bahnhofbeleuchtung B
während des Aufenthalts einschaltet.
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Zur weiteren Erläuterung sei zunächst die selektive Kontaktgeberschalteinrichtung
nach Fig. 2 besprochen. Die Spule L, welche mit dem Kontaktgeber K zusammen ein
Relais bildet, ist mit dem Kondensator C in bekannter Weise zu einem Reihenresonanzkreis
zusammengeschaltet. Während der Dauer eines Steuerimpulses mit der durch die Induktivität
der Spule L und der Kapazität des Kondensators C gegebenen Frequenz fließt im Resonanzkreis
ein kräftiger Strom, der in der Spule ein Magnetfeld erzeugt, das den Kontakt K
geschlossen hält.
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Durch die Steuerimpulse wird der Kontaktgeber periodisch geschlossen
und wieder geöffnet. Liegt nun der Kontaktgeber zwischen einer Spannungsquelle und
einem Verbraucher, ist er also dem Verbraucher in bezug auf den Betriebsstrom vorgeschaltet,
so ist die am Verbraucher liegende Spannung gegeben durch die Spannung der Quelle
mal dem Kontaktzeitgrad des Kontaktgebers. Die großen Forderungen an das dynamische
Verhalten lassen sich durch Herstellen des Kontaktgebers aus einem magnetischen
Material mit hoher Sättigungsinduktion und kleiner Koerzitivkraft erfüllen. Die
tiefstmögliche Trägerfrequenz sowie der zur unabhängigen Steuerung erforderliche
Mindestabstand zweier benachbarter Frequenzen wird hauptsächlich durch das Fourierspektrum
des modulierten Trägerfrequenzgemisches bestimmt. Die obere Frequenzgrenze, bis
zu welcher die Kontaktgeberschalteinrichtung nach Fig. 2 verwendet werden kann,
liegt in der Nähe von 50 kHz.
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Der elektromechanische Kontaktgeber kann aber auch durch elektronische
Kontaktgeber, wie gesteuerte Stromrichterröhren, gesteuerte Halbleiterelemente od.
dgl., ersetzt werden.
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Wie die Kontaktgeberschalteinrichtungen mit dem Antriebsmotor bei
Pulsdauer- oder Pulsphasenmodulation zusammenarbeiten, sei im folgenden an Hand
von Fig. 3 bis Fig. 5 erläutert.
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In Fig. 3 a ist R der Anker und P das permanentmagnetische Feld eines
Nurgleichstrommotors, der mit einer Kontaktgeberschalteinrichtung nach Fig.2 zusammengeschaltet
ist und aus einer Wechselspannungsquelle betrieben wird. In diesem Ausführungsbeispiel
wirkt der Kontaktgeber als Stromrichter. Die Impulsfolge der Trägerfrequenz ist,
wie Fig. 3 b zeigt, synchron zur Betriebswechselspannung Ub. Die Impulsdauer ist
zwischen den Zeiten t, und t2 verdänderbar, Mit länger werdendem Impuls wird der
Kontaktzeitgrad und damit die mittlere, am Motor liegende Spannung größer. Die Stromrichtung
im Anker des Nurgleichstrommotors und damit die Drehrichtung wird durch Verlegen
der Impulse in die negative Halbwelle der Betriebswechselspannung, also durch eine
Phasenverschiebung der Impulse um 1$0°, umgekehrt.
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Eine ähnliche, aber wesentlich vorteilhaftere Schaltung zeigt Fig.4a:
Der Anker des Nurgleichstrommotors liegt hier in Reihe mit der Spule des Kontaktgebers.
Der Widerstand c dient zur Funkenlöschung; er besteht aus einem Ohmschen Widerstand,
kann aber auch aus einem Kondensator oder aus der Reihenschaltung eines Kondensators
mit einem Ohmschen Widerstand bestehen. Da bei dieser Anordnung der Kontaktgeber
ähnlich wie ein Selbsthalterelais gestaltet ist, genügt es, den Kontakt mit einem
im Verhältnis zur halben Periodendauer kurzen Impuls zu schließen, da der einmal
geschlossene Kontakt durch den dann einsetzenden Betriebsstrom festgehalten wird.
Die Funktion der Anordnung ist folgende: Der Kontaktgeber sei zunächst offen und
der Antriebsmotor stromlos. Durch einen tonfrequenten Steuerimpuls wird der Kontaktgeber
K geschlossen und damit der Motoranker R über die Spule L des Resonanzkreises mit
der Betriebsspannungsquelle, dargestellt durch die beiden Stromabnehmer S 1, S2,
verbunden. Da jetzt R und c parallel zum Kondensator C des Resonanzkreises liegen,
wird der Resonanzkreis stark bedämpft und das tonfrequente Magnetfeld der Spule
abgebaut. Der aber nun von S 1 durch L, K und R nach S2 fließende Betriebsstrom
baut in der Spule jedoch praktisch sofort ein neues Magnetfeld auf, das den Kontaktgeber
weiterhin geschlossen hält. Die Zeitspanne zwischen dem Magnetfeld des Steuer-und
des Betriebsstromes wird durch die Masseträgheit des Kontaktgebers überbrückt. Dieser
bleibt nun so
lange geschlossen, bis der Betriebsstrom ungefähr
durch Null geht, dann fällt er ab, und der Vorgang kann in der nächsten Periode
wieder von neuem beginnen. In Fig.4b sind dazu die pulsphasenmodulierten Impulse
in ihrer Phasenlage zur Betriebswechselspannung für minimalen Kontaktzeitgrad (Lage
der Impulse ungefähr bei b l) und für maximalen Kontaktzeitgrad (ungefähre
Lage bei b2) dargestellt. Ist Ui die im Motoranker induzierte Gegenspannung,
so geht der Betriebsstrom an der Stelle Ub=Ui durch Null, an der auch der Kontaktgeber
öffnen wird. Der Kontaktzeitgrad, welcher stets kleiner als 0,5 ist, wird also durch
die Phasenlage der Impulse zur Betriebswechselspannung bestimmt. Um die Drehrichtung
zu ändern, werden die Impulse in die negative Halbwelle gelegt, also in der Phase
um 180° verschoben. Der Betriebsstrom fließt dann von S2 durch R, K, I_ nach
S 1, also in umgekehrter Richtung.
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Die Kontaktgeberschalteinrichtung nach dieser Anordnung besitzt trotz
der hohen Schalthäufigkeit von 0,18 Millionen Schaltungen je Betriebsstunde
-eine große Lebensdauer, da der Kontaktgeber im Augenblick des Schließens
und öffnens nahezu stromlos ist und deshalb absolut funkenfrei schaltet.
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Eine Schaltung für beliebige Betriebsspannungsart zeigt Fig.5. Die
Drehrichtung des Universalmotors mit dem Anker R und den beiden Feldwicklungen F
1 und F2 wird in bekannter Weise durch Umschalten von F1 auf F2 geändert. Hierzu
sind die beiden Resonanzkreise C 1, L 1 und C2, L2, welche auf zwei verschiedene
Frequenzen abgestimmt sind, vorgesehen. Ihre Kontaktgeber K1, K2 sind mit den Widerstandsanordnungen
c1, c2 zur Funkenlöschung überbrückt. Durch pulsdauermodulierte Impulse der einen
oder anderen Trägerfrequenz wird entweder K 1 oder K2 betätigt. Während der Dauer
eines -Impulses fließt der Betriebsstrom entweder von S 1 durch K l, F1 und R nach
S2 oder aber von S1 durch K2, F2 und R nach S2. Der Kontaktzeitgrad ist mittels
des Tastverhältnisses der Impulsfolge zwischen Null und Eins veränderbar. Die der
Betriebsspannung, in diesem Beispiel eine Gleichspannung, überlagerte impulsförmige
Steuerspannung ist in Fig.5b wiedergegeben. Maximale Drehzahl wird hier erreicht,
wenn die Impulsdauer t gleich der Periodendauer T gemacht wird, also bei einem Dauerstrichimpuls.
Das Tastverhältnis kann dabei durch Verändern der Impulsdauer bei konstanter Periodendauer,
durch Verändern der Periodendauer bei konstanter Impulsdauer oder aber durch Verändern
von Impuls- und Periodendauer verändert werden.
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Die unabhängige Steuerung von einem oder mehreren Zusatzverbrauchern
auf einem Modellspielfahrzeug wird durch Störungen des normalen Modulationsabläufs
erreicht, welche durch zusätzliche Schaltmittel in die impulsmodulierten Trägerfrequenzgeneratoren
eingetastet werden. Hierbei sind die verschiedenartigsten Störungen möglich. So
kann die Störung aus einer Erhöhung der Amplitude der pulsmodulierten Trägerfrequenz
bestehen oder aus einer solchen Änderung der Trägerfrequenz, welche entweder noch
keine Änderung von Drehzahl und Drehrichtung bewirkt oder aber den Antriebsmotor
stillsetzt. Sie kann aus einer Änderung der Impulsfolgefrequenz oder aus einem Dauerstrichimpuls
über eine oder mehrere Pulsperioden bestehen. Ferner kann sie darin bestehen, daß
aus der pulsmodulierten Trägerfrequenz periodisch Impulse ausgetastet werden.
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Besteht die Störung aus einer Erhöhung der Amplitude der pulsmodulierten
Trägerfrequenz (Fig. 6), so wird dem Zusatzverbraucher eine Kontaktgeberschalteinrichtung
nach Fig.2 vorgeschaltet, welche bei gleicher Resonanzfrequenz auf eine geringere
Ansprechempfindlichkeit eingestellt ist als die Kontaktgeberschalteinrichtung für
den Antriebsmotor. In einer Anordnung nach Fig. 3 a oder 5 a kann zur Einsparung
des zweiten Resonanzkreises die Kontaktgeberschalteinrichtung für den Antriebsmotor
mit einem zweiten, unempfindlicheren Kontaktgeber versehen werden.
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In Fig.7 ist die Amplitude der magnetischen Induktion B im Luftspalt
der Kontaktgeber von zwei Kontaktgeberschalteinrichtungen mit beispielsweise unterschiedlicher
Dämpfung nach Fig. 2, die gegeneinander verstimmt sind, in Abhängigkeit von der
Trägerfrequenz f aufgetragen. Die Ansprechgrenze der Kontaktgeber ist durch die
mit e bezeichnete horizontale Linie angedeutet. Der Kontaktgeber des Resonanzkreises
mit der Frequenz f 1 steuere den- Antriebsmotor, der des verstimmten Kreises einen
Zusatzverbraucher. Die Trägerfrequenz kann zwischen den Frequenzen f 2 und
f 3 verstimmt werden, ohne daß der Kontaktgeber für den Antriebsmotor nennenswert
beeinflußt wird, da in diesem Bereich die Induktion stets über der Ansprechgrenze
liegt. Für den Kontaktgeber des Zusatzverbrauchers liegt die Amplitude von
B bei der normalen Trägerfrequenz f 1 jedoch unterhalb der Ansprechgrenze;
erst wenn durch die Störung die Trägerfrequenz von f 1 nach f 12 verlegt wird, sprechen
beide Kontaktgeber an; der Zusatzverbraucher wird betätigt, während der Antriebsmotor
ungestört weiterläuft. Die Anordnung läßt sich durch eine dritte Kontaktgeberschalteinrichtung
auf der Seite von f 3 ausweiten, wodurch noch ein zweiter Zusatzverbraucher unabhängig
vom ersten betätigt werden kann. Soll der Antriebsmotor während der Verstimmung
stehenbleiben, so kann durch eine größere gegenseitige Verstimmung der Resonanzkreise
erreicht werden, daß entweder der Antriebsmotor oder ein Zusatzverbraucher gesteuert
wird.
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Werden als Störung aus der periodischen Impulsfolge des pulsmodulierten
Steuerstroms periodisch Impulse ausgetastet, so entstehen vom Austastverhältnis
abhängige Störfrequenzen, welche die voneinander unabhängige Steuerung von einem
oder mehreren Zusatzverbrauchern auf jedem Modellspielfahrzeug ermöglichen. Hierzu
werden den Zusatzverbrauchern auf die Störfrequenzen abgestimmte, selektive Kontaktgeberschalteinrichtungen
vorgeschaltet. Da die Grundfrequenzen der möglichen Störungen unterhalb der Impulsfolgefrequenz,
also meist noch unter 50 Hz liegen, eignen sich dafür besonders mechanische Resonanzsysteme,
wie schwingende Zungen od. dgl., welche wie bei den hierauf beruhenden handelsüblichen
Resonanzrelais elektromagnetisch erregt werden. Da die Störfrequenzen nicht nur
im tonfrequenten Steuerstrom, sondern durch die Kontaktgeberschalteinrichtung des
Antriebsmotors in dem durch den Anker R fließenden Betriebsstrom sogar verstärkt
enthalten sind, wird die Erregerwicklung des Resonanzrelais zweckmäßig als Stromwicklung
mit wenigen Windungen dicken Drahtes ausgeführt und in den Schaltungsanordnungen
nach Fig. 3 a, 4 a oder 5 a in Reihe mit dem Anker R des Antriebsmotors geschaltet,
wodurch die erforderliche Erregerleistung von der Betriebsstromquelle direkt gedeckt
wird und nicht vom zugehörigen Trägerfrequenzgenerator aufgebracht werden muß.
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In Fig. 8 sind die Steuerstromimpulse Us von zwei Impulsfolgen (1)
und (2) vor und während der Störung für eine Kontaktgeberschalteinri.chtung mit
Pulsphasenmodulation
sowie der Schwingungsverlauf der Zunge eines
auf die entstehende Störfrequenz abgestimmten Resonanzrelais über der Zeit aufgetragen.
Beträgt die normale I_npulsfolgefrequenz beispielsweise 50 Hz und werden wie bei
(1) jeder vierte Impuls oder wie bei (2) jeweils drei aufeinanderfolgende Impulse
ausgetastet, so entsteht in beiden Fällen eine Störfrequenz von 12,5 Hz mit ihren
Oberschwingungen. Während der ungestörten Impulsfolge schwingt die Zunge unter der
Einwirkung der außerhalb ihrer Eigenfrequenz liegenden Zwangskraft mit nur kleiner
Amplitude (erstes Drittel der Zeitachse von Fig. 8). Erst wenn durch die Störung
ihre Eigenfrequenz erzeugt wird, kann sich die dargestellte kräftige Schwingung
ausbilden. Zur Vereinfachung wurde in Fig. 8 der zwischen den beiden Schwingungszuständen
liegende Einschwingvorgang nicht mit eingezeichnet. Der schraffierte Schwingungsbereich
soll andeuten, ab welcher Schwingungsamplitude der mit der Zunge gekoppelte Kontaktgeber
des Resonanzrelais seine Kontakte schließt. Während es für das Resonanzrelais unerheblich
ist, ob die Störfrequenz wie bei der Impulsfolge (1) durch Austasten jedes vierten
Impulses oder wie bei (2) durch Austasten von je drei aufeinanderfolgenden Impulsen
erzeugt wird, erhält der Antriebsmotor im Fall (1) noch 75 %, im Fall (2) dagegen
nur noch 25'%. der vor der Störung am Fahrtregler eingestellten Spannung. Hierdurch
läßt sich die Drehzahl des Antriebsmotors während der Störung, wenn auch nur in
einem vorgegebenen Umfang, beeinflussen.
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Bei Einrichtungen, welche die Drehzahl der Antriebsmotoren durch Verändern
des Tastverhältnisses steuern, werden keine Impulse ausgetastet, sondern einfach
die Impulsfolgefrequenz je nach Erfordernis mit oder ohne Veränderung des Tastverhältnisses
geändert.
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Bei der in Fig. 9 dargestellten Modulationsstörung durch einen Dauerstrichimpuls
über eine oder mehrere Impulsperioden steigt die mittlere Steuerleistung auf einen
durch das reziproke Tastverhältnis gegebenen Wert an. Dem Zusatzverbraucher wird
in diesem Fall eine Kontaktgeberschalteinrichtung nach Fig.2 vorgeschaltet, deren
Kontaktgeber beispielsweise durch Vergrößern seiner trägen Masse so ausgebildet
ist, daß er erst auf die erhöhte Steuerleistung während des Dauerstrichimpulses
anspricht.
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Ohne zusätzlichen Aufwand arbeitet die Anordnung nach Fig. 10. Hier
ist der Zusatzverbraucher, dargestellt durch die Magnetspule E, mit dem Anker R
des Nurgleichstrommotors in Reihe geschaltet. Während des Dauerstrichimpulses steigt
der Kontaktzeitgrad, welcher, wie an Hand von Fig.4a und 4b gezeigt wurde, bei normalem
Modulationsablauf stets kleiner als 0,5 ist, auf den Wert Eins an. Dies bedeutet
ein Anwachsen des Stroms durch Motoranker und Zusatzverbraucher auf mindestens den
doppelten Wert. Da jedoch gleichzeitig der Anker des Nurgleichstrommotors von Wechselstrom
durchflossen und abgebremst wird, entfällt die im Anker induzierte Gegenspannung,
so daß der Strom noch weit über den doppelten Wert hinaus ansteigt. Auf diese Weise
entsteht in der Magnetspule des Zusatzverbrauchers ein Überstromimpuls, dessen Größe
eine sichere Funktion gewährleistet. Besteht der Zusatzverbraucher aus einer automatischen
Kupplung, einem Lichtschalter od. dgl., so wirkt sich das Abbremsen des Antriebsmotors
während der Modulationsstörung im allgemeinen nicht nachteilig auf den Spielbetrieb
aus, ist sogar im Falle einer Kupplung als Zusatzverbraucher besonders zweckmäßig
für das sogenannte »Abstoßen«.
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Bei der Zugbeeinflussung über Blockstreckenschalter, Aufenthaltsschalter
od. dgl. sowie bei der Automatisierung des Spielbetriebs lassen sich durch besondere
Einrichtungen die Vorteile ausnutzen, welche die Steuerung mittels pulsmodulierter
tonfrequenter Steuerströme bietet.
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In Fig. 11 ist Bs ein Blockstreckenschalter, der z. B. durch ein Signal
betätigt wird und die Blockstrecke 2 von der Gleisanlage abtrennt. Die Kontakte
5, 6 des Blockstreckenschalters sind durch eine Siebschaltung, wie sie die Drossel
D darstellt, überbrückt, welche für die tonfrequenten Steuerströme als Sperre wirkt,
nicht aber für die Betriebswechsel- oder Gleichspannung. Die Betriebsspannung steht
also für Fahrzeugbeleuchtungen und andere Zusatzverbraucher auch dann zur Verfügung,
wenn die Blockstrecke abgeschaltet ist. Die Anordnung von Fig. 11 wirkt auf alle
Fahrzeuge gleichermaßen ein. Bei einer größeren Anlage wird es jedoch oft erwünscht
sein, daß durch einen Blockstreckenschalter nicht alle Fahrzeuge angehalten werden.
Dies kann dadurch erreicht werden, daß die Siebschaltung mit Nullstellen des Scheinwiderstands
für eine oder mehrere Trägerfrequenzen versehen wird.
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Eine Möglichkeit hierfür ist in Fig. 12 angegeben. Die Reihenresonanzkreise
C21, L21, C22, L22 und C 2 n, L 2 n wirken hier als
Leitkreise für die Trägerfrequenzen f 1, f 2 und f n der -Modellspielfahrzeuge
Nr. 1, Nr. 2 und Nr. n. Fährt das Fahrzeug Nr. 1 auf die Blockstrecke, so fließt
sein Betriebsstrom durch die Drossel D und sein Steuerstrom bei 7 durch den Leitkreis
C21, L21 nach 8; es wird also trotz abgeschalteter Blockstrecke weiterfahren. Die
Blockstrecke ist damit für dieses Fahrzeug und ebenso für die Fahrzeuge Nr. 2 und
Nr. n unwirksam. Lediglich die Fahrzeuge werden angehalten, für die keine Leitkreise
eingesetzt sind. Die Siebschaltung läßt sich durch Auswechseln oder Einsetzen weiterer
Leitkreise jedem gewünschten Zweck anpassen.
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Möglichkeiten zur Automatisierung des Spielbetriebs ergeben sich dadurch,
daß die Siebschaltungen mit elektromechanischen oder elektronischen Kontaktgebern
verbunden werden, wodurch eine Steuertätigkeit ausgelöst wird, sobald ein Modellspielfahrzeug
seinen Steuerstrom über die Siebschaltung entnimmt.
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In Fig. 13 sind C31, L31, K31 und C32, L32,
K32
sowie C 3 n, L 3 n, K 3 n mit Kontaktgehern versehene Reihenresonanzkreise,
von denen C31, L31
und C32, L32 als Leitkreise wirken, während
C 3 n, L 3n ein Reihenresonanzkreis mit einem gegenüber den Leitkreisen durch
Vergrößern seines Kennwiderstands erhöhten Resonanzwiderstand ist. Er setzt durch
seinen Widerstand den Steuerstrom des Modellspielfahrzeugs Nr. n auf der Blockstrecke
so weit herab, daß die Kontaktgeberschalteinrichtung dieses Fahrzeuges nicht mehr
anspricht, dafür jedoch sein eigener wesentlich empfindlicherer Kontaktgeber. Die
Wirkungsweise dieser Anordnung sei an Hand eines Beispiels erläutert. Der Schalter
Bs von Fig. 13 sei der Aufenthaltsschalter eines Kleinbahnhofs. Seine Kontakte 5,
6 sind normalerweise stets geöffnet. Passiert das Modellspielfahrzeug Nr. 1, z.
B. ein Güterzug, den Bahnhof, so wird es wegen des eingesetzten Leitkreises durchfahren,
gleichzeitig wird der Kontaktgeber K 31 geschlossen, wodurch eine Weiche so gestellt
wird, daß der Güterzug auf ein Industriegleis einläuft. Das Modellspielfahrzeug
Nr. 2, z. B. ein Schnellzug, wird
den Bahnhof ebenfalls passieren
und dabei durch den Kontaktgeber K32 die Weiche für seine Fahrtrichtung stellen.
Der Personenzug Nr. n wird jedoch im Bahnhof angehalten, sein geschwächter Steuerstrom
wird dabei mittels des Kontaktgebers K4n die Bahnsteigbeleuchtung einschalten. Schließt
der Aufenthaltsschalter nach einiger Zeit, so wird der Personenzug wieder weiterfahren
und die Bahnsteigbeleuchtung ausgeschaltet.
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Die Anordnung nach Fig. 13 kann auch an jeder beliebigen Stelle der
Anlage eingesetzt und zur Automatisierung des Spielbetriebs herangezogen werden,
sofern für jedes Modellspielfahrzeug ein Leitkreis mit oder ohne Kontaktgeber eingesetzt
wird. Der Schalter Bs dient dann zum Abschalten der Automatik. Durch gegenseitiges
Verschleifen der Kontaktgeber einer oder mehrerer Siebschaltungen lassen sich darüber
hinaus auch voneinander abhängige Steuerwirkungen erzielen, insbesondere dann, wenn
die Kontaktgeber auch mit Ruhekontakten ausgerüstet sind.
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Im Ausführungsbeispiel nach Fig. 14 ist H der Netztransformator zur
Stromversorgung von Modellspielanlage und Trägerfrequenzsteuereinrichtungen. Ferner
sind Rö 11, Rö 12 und Rö 21, Rö 22 zwei Elektronenröhren mit je zwei
Systemen, von denen Rö 11, Rö 12 zusammen mit ihren Schaltelementen in an sich bekannter
Schaltung den Pulsmodulator und Trägerfrequenzgenerator der Steuereinrichtung Nr.
1 bilden. Fal, Fa2 sind die als Fahrtregler ausgebildeten Phasenregler zum Verschieben
der Phasenlage der tonfrequenten Impulse innerhalb einer Periode der Betriebswechselspannung.
Zs1, Zs2 sind zwei Schalter zum Eintasten von Modulationsstörungen in die Steuereinrichtung
Nr. 1. G ist wieder die Gleisanlage, auf der sich ein Modellspielfahrzeug mit der
Kontaktgeberschaltereinrichtung L 11, C 11, K 11 zur Steuerung des
Antriebsmotors mit Anker R und permanentmagnetischem Feld P und des Zusatzverbrauchers
Z 1, einer automatischen Kupplung mit der Magnetwicklung E sowie die Kontaktgeberschalteinrichtung
L 12, C 12, K 12 zur Steuerung des Zusatzverbrauchers Z 2, einer elektromotorisch
angetriebenen Pfeife, befindet. Seine Beleuchtungslämpchen Bf sind über die nicht
unbedingt erforderliche Drossel Db angeschlossen, welche zur Entlastung der Trägerfrequenzgeneratoren
das Fließen tonfrequenter Steuerströme durch die Lämpchen verhindert.
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Die Steuereinrichtungen beziehen ihre Anodenspannung aus dem Gleichrichter
i mit dem Ladekondensator k und eine negative Spannung zum Sperren ihrer Modulatoren
und Trägerfrequenzgeneratoren aus dem Gleichrichter L mit dem Ladekondensator
in. Die nicht eingezeichneten Heizfäden ihrer Röhren werden aus dem Netztransformator
gespeist.
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Jeder Fahrtregler besteht aus den hochohmigen Widerstandssegmenten
o und p, dem dazwischen isoliert liegenden Segment g und dem Stromabnehmer
q. Das Widerstandssegment o ist an die Klemmen 20, 21 und das Widerstandssegment
p an die Klemmen 22, 23 eines Phasenschiebers angeschlossen, der mit zwei um 180°
phasenverschobenen Spannungen aus dem Netztransformator H gespeist wird und in üblicher
Schaltung mit Ohmschen und kapazitiven Widerständen gleich große Ausgangsspannungen
gegen das Nullpotential 19 mit den Phasenlagen b l, b 2 und 180° -h b 1,
180° -!- b 2 liefert. Die Schaltung arbeitet folgendermaßen: Die durch den Stromabnehmer
q vom Widerstandssegment o des Fahrtreglers Fa 1 abgegriffene, zwischen den
Anschlußpunkten 26, 19 stehende Wechselspannung wird in ihrer Phasenlage durch Drehen
des Stromabnehmers vom Anschlußpunkt 20
weg in Rchtung zum Anschlußpunkt 21
hin stetig oder stufenweise von der Grenzphasenlage b 1 zur Grenzphasenlage b 2
hin verschoben bzw. durch Abgreifen vom Widerstandssegment p zwischen 180° -I- b
1 und 180° -f- b 2. Die in ihrer Phasenlage verschiebbare Spannung wird nun über
den Hochohmwiderstand r auf das Steuergitter 27 des Röhrensystems Rö 11 gegeben.
Während der negativen Halbwelle zieht Rö 11 weder Anoden- noch Gitterstrom, sie
ist also gesperrt. Während der positiven Halbwelle jedoch ist der Widerstand der
Strecke Gitter-Katode klein gegen den Widerstand r, so daß das Gitterpotential 27
etwa Katodenpotential annimmt. Die Röhre zieht während dieser Zeit nahezu konstanten
Anodenstrom; sie wirkt als Schalter, der ungefähr in den Nulldurchgängen der vom
Fahrtregler gelieferten Wechselspannung schaltet. In ihrer Anodenleitung liegt die
Primärseite des Transformators s, die zusammen mit dem Kondensator 7s einen Resonanzkreis
bildet. Der Anodenstrom baut in der Induktivität dieses Resonanzkreises ein Magnetfeld
auf, das im Augenblick des Übergangs der Röhre Rö 11 vom leitenden in den nichtleitenden
Zustand einen sinusförmigen Einschwingvorgang mit positivem Amplitudenanstieg liefert.
Der so entstehende positive Impuls mit einer Dauer, welche durch die halbe Periodendauer
des Resonanzkreises gegeben ist - wegen der starken Dämpfung des Kreises braucht
nur die erste Halbschwingung berücksichtigt zu werden -, wird auf der Sekundärseite
von s abgegriffen und als Tastimpuls für den Tonfrequenzgenerator verwendet. Sollen
die Tastimpulse unterdrückt werden, so wird dem Steuergitter von Rö 11 durch den
Stromabnehmer q und das Segment g das negative Sperrpotential zugeführt.
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Der Tonfrequenzgenerator wird vom System Rö 12 und dem Transformator
v mit dem Kondensator w zusammen als Resonanzkreis in Dreipunktschaltung gebildet.
Das Steuergitter von Rö 12 liegt über den Widerstand N, die Sekundärwicklung des
Transformators s zum Überlagern der Tastimpulse und den Widerstand y am negativen
Sperrpotential 24. Der Generator kann so nur während der Dauer eines positiven Tastimpulses
schwingen.
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Soll als Modulationsstörung zum Betätigen des Zusatzverbrauchers Z
1 ein Dauerstrichimpuls ausgelöst werden, so wird mittels des als Drucktaste ausgebildeten
Schalters Zs 1 das Steuergitter von Rö 12 über den Widerstand z und den Schaltkontakt
31 direkt auf das Katodenpotential 19 geschaltet. Ist eine zeitliche Begrenzung
des Dauerstrichimpulses erwünscht, so kann in die Verbindungsleitung zwischen die
Punkte 29 und 31 ein nicht eingezeichneter Kondensator mit einem parallel geschalteten
Hochohmwiderstand geschaltet werden. Die Schwingungen des Generators werden abreißen,
sobald der Kondensator durch den Gitterstrom auf eine durch die Schaltung bestimmte
Spannung aufgeladen ist; nach dem Öffnen des Schalters Z.s 1 wird der Kondensator
durch seinen Parallelwiderstand wieder entladen. Eine weitere Störung zum Betätigen
des Zusatzverbrauchers Z2 wird mittels des Schalters Zs2 eingetastet, durch dessen
Kontakte 32, 33 der Kondensator x parallel zum Resonanzkreiskondensator w geschaltet
und so die Trägerfrequenz ein wenig erniedrigt wird.
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Die Sekundärwicklung des Resonanzkreistransformators v sowie die Sekundärwicklungen
der Resonanzkreistransformatoren weiterer Steuereinrichtungen geben die pulsmodulierten,
tonfrequenten Steuerspannungen ab, welche der der Sekundärwicklung h des
Netztransformators
H entnommenen Betriebsspannung überlagert werden. Um die für die Steuerströme schädliche
Streuinduktivität der Wicklung 1a auszuschalten und die Trägerfrequenzströme vom
Wechselstromnetz fernzuhalten, ist h mit dem Kondensator n
überbrückt, dessen
Kapazität hinreichend groß sein soll gegen die Kapazitäten der zu betätigenden Kontaktgeberschalteinrichtungen.
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Die Ersatzspannungsquelle mit den Klemmen 1, 5, an welche die Gleisanlage
G angeschlossen ist, besteht aus der Reihenschaltung der Einzelquellen mit den Quellpunkten
1, 2 (Betriebswechselspannung), 2, 3 (Trägerfrequenzsteuerspannung der Einrichtung
Nr.1), 3, 4 (Trägerfrequenzsteuerspannung der Einrichtung Nr. 2), und 4, 5 (Trägerfrequenzsteuerspannungen
weiterer Einrichtungen).
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Das Modellspielfahrzeug ist durch seine beiden Stromabnehmer S1, S2
und die stromführenden Schienen der Gleisanlage an diese Ersatzquelle angeschlossen.
Durch die verschiedenen Einrichtungen des Modellspielfahrzeugs fließen folgende
von S1, S2 ausgehenden Ströme: 1. der Betriebsstrom für die Fahrzeugbeleuchtung
von 6 durch die Glühlämpchen Bf und die Drossel Db, welche für die tonfrequenten
Steuerströme als Sperre wirkt, nach 7, 2. der von Steuerimpulsen der Steuereinrichtung
Nr.1 hervorgerufene tonfrequente Steuerstrom von 8 durch C 11, L 11 nach
9, 3. bei während der positiven Halbwelle der Betriebsspannung geschlossenem Kontaktgeber
K11 ein Betriebsstrom von 10 durch die Magnetwicklung E der automatischen Kupplung
Z 1, den Anker R des Nurgleichstrommotors nach 11, gleichzeitig auch von 13 durch
den Ohmschen Funkenlöschwiderstand c 1 nach 11, von dort weiter durch den Kontaktgeber
K 11 zum Anzapfpunkt 12 der Spule L 11 und den Rest ihrer Wicklung nach 9. Bei Kontaktschluß
von K il in der negativen Halbwelle der Betriebswechselspannung fließt dieser Betriebsstrom
in umgekehrter Richtung, also von 9 nach 10. Wird durch Betätigen des Schalters
Zs 1 der Steuereinrichtung ein Dauerstrichimpuls ausgelöst, so entsteht bei einem
auf Eins erhöhten Kontaktzeitgrad ein kräftiger, die Ansprechgrenze des Elektromagneten
E überschreitender Wechselstromstoß, durch den die automatische Kupplung betätigt
wird.
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4. Während Steuerimpulse normaler Trägerfrequenz der Betriebswechselspannung
überlagert sind, fließt durch die zweite Kontaktgeberschalteinrichtung von 14 durch
C 12, L 12 nach 15 ein geringer Steuerstrom, der erst durch Betätigen des
Schalters Zs2 der Steuereinrichtung und die damit verbundene Frequenzänderung so
weit vergrößert wird, daß auch der Kontaktgeber K 12 schließt.
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5. Während der Schließzeit des Kontaktgebers K12 fließt ein Betriebsstrom
von 16 durch den Antriebsmotor der Pfeife Z2 und dem dazu parallel geschalteten
Funkenlöschwiderstand c2 nach 17 und von dort weiter durch den Kontaktgeber K 12
nach 18, so daß jetzt die Antriebsmotoren von Modellspielfahrzeug und Pfeife laufen.
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Ferner fließt noch bei sich drehendem Anker R des Nurgleichstrommotors
und geöffnetem Kontaktgeber K 11 ein von der im Anker R induzierten EMK und dem
Ohmschen Funkenlöschwiderstand c 1 erzeugter Verluststrom von 11 durch c 1 nach
13, 10, den Elektromagneten .E und durch den Anker R wieder zurück nach 11. Der
die Verluste bewirkende Funkenlöschwiderstand ist erforderlich, um eine von der
Ankerkommutierung ausgehende Rückwirkung auf die Kontaktgeberschalteinrichtung herabzusetzen.
Durch eine Reihenschaltung von kapazitivem und Ohmschem Widerstand zur Funkenlöschung
ließen sich die Verluste zwar vermindern, diese Lösung wäre dafür aber voluminöser
und kostspieliger.