DE1075030B

DE1075030B - Device for independent control of speed, direction of travel and additional consumers of electrically operated model toy vehicles, as well as for automating game operations

Info

Publication number: DE1075030B
Application number: DENDAT1075030D
Authority: DE
Inventors: Phys Gerhard Conzelmann Unteraichen bei Leinfelden Dipl (Wurtt)
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Publication date: 1960-02-04

Description

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.Device for independent control of speed and direction of travel and additional consumers of electrically operated model toy vehicles as well as for automation the game operation The invention relates to a device for simultaneous, independent control of electrically operated model toy vehicles audio-frequency control currents superimposed on the operating voltage, which are transmitted to switching devices affect which speed and direction of rotation of the drive motors affect, as well as for independent control of one or more additional consumers on every model toy vehicle.

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.In the facilities of this type that have become known so far, the Operating voltage that can be triggered arbitrarily by means of a carrier frequency control device, Ton- or high-frequency control currents superimposed, which on selective receiving switching devices act that close a contact; as long as the tone or high-frequency control current persists. The speed of the drive motors is determined via series resistors or dg1. gradually changed by stepping mechanisms, which are each changed by a control command let go by one step. The change in direction of rotation is either with the same stepping mechanism or by means of one on a different frequency coordinated switch causes. Additional consumers, such as whistles, automatic couplings, Light switch or the like., Are by special switching devices that on others Frequencies are matched, actuated.

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.The selective receiving switching devices usually consist of Series resonance circuits in connection with electromechanical contactors. Lie the control frequencies in the high-frequency area are the electromechanical contactors very sensitive relays, which have a one-way or full-wave rectifier circuit are connected to the resonance circuits, while at control frequencies in the audio frequencies The contactor area also directly through the magnetic field of the coil of the resonance circuit be operated.

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.In these facilities, each control function must therefore have a special one Carrier frequency can be assigned. Since usually only one carrier frequency generator is provided whose frequency is switched, the various control functions only trigger one after the other, but this is the case with larger systems with several model toy vehicles the operation made difficult, especially since the exact position of the stepping mechanism for the Speed control of the drive motor will mostly be unknown and the speed only is roughly changeable.

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.Another disadvantage is that the drive motors when the speed change only have a low starting torque by means of series resistors. This can it z. B. happen that a model toy vehicle that a11 these facilities as is known, only stopped on a block section by switching off the operating voltage can no longer start after switching on the operating voltage again.

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.There are also further disadvantages in terms of production technology. So must not only the coordinated receiving switching devices, but also the complicated ones Stepper mechanisms together with the necessary series resistors on the small ones Vehicles are accommodated, which requires extensive wiring work are. In addition, the heat generated in the series resistors must be dissipated.

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.The object of the invention is a device which has the disadvantages mentioned largely avoids and also automates the game operations permitted. This is achieved according to the invention in that the constant operating alternating voltage the system periodically modulated, either in the form of a pulse duration or Acoustic frequency control currents modulated in the form of a pulse phase modulation are superimposed that are applied to each of the only direct current motors intended for the drive the speed continuously or in steps as well as the direction of rotation independently of each other by means of coordinated electromechanical or electronic contact devices steer.

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.Do the model toy vehicles have no direct current motors or if no alternating voltage is available, the constant operating equal or AC voltage of the system superimposed on pulse-duration modulated, audio-frequency control currents, of which two carrier frequencies each for determining the direction of rotation a drive motor are provided and by changing the duty cycle the speed of each motor continuously or in steps by means of electromechanical or control electronic contactor devices.

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.For the independent control of one or more additional consumers on each model toy vehicle are in the pulse-modulated carrier frequency generators Disturbances of the normal modulation process are keyed in, to which the additional consumers address themselves or these upstream selective switching devices.

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.The individual, among themselves different carrier frequencies are in Range from about 5 to 50 kHz and are used here to differentiate between the operating current frequency, which is generally at 50 Hz, referred to as audio carrier frequencies.

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.Pulse duration modulation of the carrier frequency is to be understood here in general as its modulation by a pulse duty factor, ie by the ratio of pulse duration t to period duration T. The period T can be chosen as desired, with the restriction that the reciprocal value 1IT is a sufficient distance below the carrier frequency. In the device according to the invention with only direct current drive motors mentioned in the first place, the period T is equal to the period of the operating alternating current, ie generally 20 ursec.

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.With pulse phase modulation of the carrier frequency, here is its modulation by the time of occurrence of a short pulse within the duration of a To understand the period of the operating alternating current, the pulse duration for example less than 10% of the period of the operating alternating current, i.e. less than 2 ursec, is.

Unter Kontaktzeitgrad eines Kontaktgebers ist hier das Verhältnis von Schließdauer tx des Kontakts zu Periodendauer T der Impulsfolge zu verstehen.Under the contact time degree of a contactor, here is the ratio to understand from the closing time tx of the contact to the period T of the pulse train.

Als Nurgleichstrommotoren werden hier Elektromotoren bezeichnet, die im Gegensatz zu Universalmotoren nur mit Gleichstrom laufen, bei Speisung mit Wechselstrom aber abgebremst werden.Electric motors that In contrast to universal motors, they only run with direct current when they are supplied with alternating current but to be slowed down.

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.In the device according to the invention, a drive motor can be Only turn if the operating voltage and control current are present at the same time. This has a number of advantages, which have the disadvantage that for each model toy vehicle that can be controlled independently has a pulse-modulated carrier frequency generator must be expended, outweighs by far, especially nowadays electronic devices can be manufactured relatively cheaply using printed circuit boards can.

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.Because each model toy vehicle has its own speed controller, from the position of which the direction of travel and speed can be recognized immediately Simple operation even in large systems with many model toy vehicles achieved. On a block route, the model toy vehicles can simply be interrupted of the control current are stopped by means of a filter circuit, whereby through the structure of the filter circuit can be achieved that the block section only for one or several model toy vehicles take effect. The game operation can also automate by the fact that the filter circuits with electromechanical or electronic Contactors are connected, which then have a control function, such as making a Soft, a signal or the like, cause as soon as the control current of a toy vehicle flows through the filter circuit, with a number of n different carrier frequencies up to n independent control functions can also be triggered.

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.The contactor switching devices connected upstream of the drive motors work by changing the degree of contact time as a voltage regulator and not as Series resistors as current regulators, so that the drive motors have a high starting torque exhibit. They differ from the selective switching devices known since then due to the dynamic behavior of the mechanical contactor part, which, to a Half-cycle of operating alternating current with a usable duration of less than 10 ursec to subdivide the contact within a time of about 1 ursec and below close or open again. For these contactor switching devices there are it is extremely simple, reliable solutions that only take up a few installation spaces require em3 and are easy to manufacture.

Weitere Merkmale der Erfindung sind in der Beschreibung unter Bezugnahme auf die gezeichneten Ausführungsbeispiele näher erläutert sowie in den Ansprüchen enthalten.Further features of the invention are referenced in the description explained in more detail on the drawn embodiments and in the claims contain.

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.1 shows an overview circuit diagram of a simplified overall system with two model toy vehicles and a block route; Fig. 2 shows an embodiment for switching a contactor switching device tuned to a specific carrier frequency; Fig. 3a shows the interconnection of a tuned to a specific carrier frequency Contactor switching device with a direct current motor only; Fig. 3b shows two positive half-waves of the operating AC voltage with different pulse duration modulation the carrier frequency for low and high speed of the drive motor; Fig.4a shows a particularly useful switching connection of a contactor switching device with a direct current motor for pulse phase modulation of the carrier frequency; Fig. 4b shows two positive half-waves of the operating AC voltage with different Pulse phase modulation of the carrier frequency for low and high speed of the drive motor; Fig. 5 a shows the interconnection of two contactor switching devices and a universal drive motor with two field windings; Fig. 5 b shows the associated DC operating voltage with the pulse-width modulated carrier frequency; Fig. 6 represents the disruption keyed in to operate an additional consumer in the form of an increased Pulse amplitude; 7 shows an example of the resonance curves of two contactor switching devices, one of which is connected upstream of the drive motor and the other of which is connected to the additional consumer is in the event that the modulation interference from a change in the carrier frequency consists; Fig. 8 shows two pulse trains with one by periodically blanking Pulses generated modulation interference and the interference frequency obtained in this way in the form the oscillation curve of a mechanically oscillating one tuned to the interference frequency Tongue; 9 shows a modulation disturbance caused by a continuous wave pulse; Fig. 10 shows a particularly useful circuit for actuating - an additional consumer by a Modulation interference by means of a continuous wave pulse for a model toy vehicle with a direct current motor only; Fig. 11 shows a block distance switch with a throttle as a filter circuit to suppress all control currents; Fig. 12 represents a block distance switch with a filter circuit, which only the control current interrupts one or more model toy vehicles; Fig. 13 gives a block distance switch with a filter circuit in connection with electromechanical contactors for Automation of gaming operations again; Fig. 14 shows a model play system for AC voltage with pulse phase modulated carrier frequency generators and a model toy vehicle with a direct current motor and two additional consumers, an automatic clutch, caused by modulation interference by means of a continuous wave pulse and a whistle, which is controlled by means of frequency detuning.

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.In Fig. 1, Sv is the power supply fed from the AC or DC network, which supplies the voltages required for the carrier frequency control devices Tel to Ten as well as the operating voltage for the system. A carrier frequency control device consists of the modulation stage Mo with the switching means of the speed controller Fn and those of the switches 7-s1, Zs2 for keying in modulation disturbances for the independent control of two additional consumers on each model toy vehicle and the carrier frequency generator T f. The pulse-modulated control voltages Usl generated in the carrier frequency generators to Usn, the operating voltage Ub -J- for example by series feed - is superimposed and the operating and control voltage mixture is applied to the current-carrying rails of the track system G, on which two vehicles Fzl and Fz2 are drawn. These take the operating voltage for the drive motor and the additional consumers as well as the control current via the current collectors S1, S2, whereby the term control current is intended to express that only that control voltage delivers a current through the selective contactor switching device Se whose frequency corresponds to the resonance frequency of the Contactor switching device matches. The contactor switching device controls the drive motor A and the additional consumers ZI, Z2 with its contactors. The vehicle Fz 2 is currently held in a station with the insulated rail section S3 by means of the stop switch As, its control current is interrupted by the filter circuit Sb, which switches on the station lighting B during the stay through one of its contactors.

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.For further explanation, let us first consider the selective contactor switching device discussed after Fig. 2. The coil L, which with the contactor K together Relay forms, is with the capacitor C in a known manner to a series resonant circuit interconnected. During the duration of a control pulse with that caused by the inductance the coil L and the capacitance of the capacitor C given frequency flows in the resonance circuit a powerful current that creates a magnetic field in the coil that makes contact K keeps closed.

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.The contactor is periodically closed by the control pulses and open again. If the contactor is now between a voltage source and a consumer, i.e. if it is connected upstream of the consumer in relation to the operating current, the voltage at the consumer is given by the voltage of the source times the contact time degree of the contactor. The great demands on the dynamic Behavior can be changed by making the contactor from a magnetic one Fulfill material with high saturation induction and small coercive force. the lowest possible carrier frequency as well as that required for independent control The minimum distance between two neighboring frequencies is mainly determined by the Fourier spectrum of the modulated carrier frequency mixture is determined. The upper frequency limit, up to to which the contactor switching device according to Fig. 2 can be used, is close to 50 kHz.

Der elektromechanische Kontaktgeber kann aber auch durch elektronische Kontaktgeber, wie gesteuerte Stromrichterröhren, gesteuerte Halbleiterelemente od. dgl., ersetzt werden.The electromechanical contactor can also be electronic Contactor, such as controlled converter tubes, controlled semiconductor elements or. Like. To be replaced.

Wie die Kontaktgeberschalteinrichtungen mit dem Antriebsmotor bei Pulsdauer- oder Pulsphasenmodulation zusammenarbeiten, sei im folgenden an Hand von Fig. 3 bis Fig. 5 erläutert.Like the contactor switching devices with the drive motor Pulse duration or pulse phase modulation work together, is in the following at hand 3 to 5 explained.

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.In Fig. 3a, R is the armature and P is the permanent magnetic field of a Only direct current motor, which is interconnected with a contactor switching device according to Fig.2 and is operated from an AC voltage source. In this embodiment the contactor acts as a converter. The pulse train of the carrier frequency is as FIG. 3 b shows, synchronously with the AC operating voltage Ub. The pulse duration is can be changed between times t 1 and t 2. As the impulse becomes longer, the The degree of contact time and thus the mean voltage applied to the motor is greater. The direction of the current in the armature of the direct current motor and thus the direction of rotation is determined by laying of the pulses in the negative half-wave of the operating AC voltage, i.e. by a Phase shift of the pulses by 1 $ 0 °, vice versa.

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.A similar, but much more advantageous circuit is shown in Fig. 4a: The armature of the all-DC motor is in series with the coil of the contactor. The resistor c is used to quench the spark; it consists of an ohmic resistance, but can also consist of a capacitor or a series connection of a capacitor with an ohmic resistance. Since the contactor is designed similar to a self-holding relay in this arrangement, it is sufficient to close the contact with a pulse that is short in relation to half the period duration, since once the contact is closed, it is held by the operating current that then sets in. The function of the arrangement is as follows: The contactor is initially open and the drive motor is de-energized. The contactor K is closed by an audio-frequency control pulse and thus the motor armature R is connected to the operating voltage source, represented by the two current collectors S 1, S2, via the coil L of the resonance circuit. Since R and c are now parallel to the capacitor C of the resonance circuit, the resonance circuit is strongly attenuated and the audio-frequency magnetic field of the coil is reduced. However, the operating current flowing from S 1 through L, K and R to S2 practically immediately builds up a new magnetic field in the coil, which continues to keep the contactor closed. The time span between the magnetic field of the control and the operating current is bridged by the inertia of the contactor. This now remains closed until the operating current goes approximately through zero, then it drops, and the process can start again in the next period. In FIG. 4b, the pulse-phase-modulated pulses are shown in their phase relation to the operating alternating voltage for the minimum degree of contact time (position of the pulses approximately at bl) and for maximum degree of contact time (approximate position at b2). If Ui is the counter voltage induced in the motor armature, the operating current goes through zero at Ub = Ui, at which the contactor will also open. The degree of contact time, which is always less than 0.5, is therefore determined by the phase position of the pulses in relation to the operating AC voltage. To change the direction of rotation, the pulses are placed in the negative half-wave, i.e. shifted in phase by 180 °. The operating current then flows from S2 through R, K, I_ to S 1, i.e. in the opposite direction.

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., A long service life because the contactor at the moment of closing and opening almost without current is switched and therefore absolutely sparking - Contactor switching device according to this arrangement has, despite the high switching frequency of 0.18 million operations per operating hour.

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.A circuit for any type of operating voltage is shown in Fig. 5. The direction of rotation of the universal motor with the armature R and the two field windings F 1 and F2 is changed in a known manner by switching from F1 to F2. For this purpose, the two resonance circuits C 1, L 1 and C2, L2, which are tuned to two different frequencies, are provided. Your contactors K1, K2 are bridged with the resistor arrangements c1, c2 for spark extinction. Either K 1 or K2 is actuated by pulse duration modulated pulses of one or the other carrier frequency. During the duration of a pulse, the operating current flows either from S 1 through K l, F1 and R to S2 or from S1 through K2, F2 and R to S2. The degree of contact time can be changed between zero and one by means of the pulse duty factor of the pulse train. The pulse-shaped control voltage superimposed on the operating voltage, in this example a direct voltage, is shown in FIG. Maximum speed is reached here when the pulse duration t is made equal to the period duration T, i.e. with a continuous wave pulse. The duty cycle can be changed by changing the pulse duration with a constant period duration, by changing the period duration with a constant pulse duration or by changing the pulse duration and period duration.

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.The independent control of one or more additional consumers on a model toy vehicle is caused by disturbances in the normal modulation process achieved, which by additional switching means in the pulse-modulated carrier frequency generators be keyed in. A wide variety of disorders are possible here. So The interference can result from an increase in the amplitude of the pulse-modulated carrier frequency consist or of such a change in the carrier frequency, which either still no change in speed and direction of rotation causes or the drive motor stops. It can consist of a change in the pulse repetition frequency or a continuous wave pulse exist over one or more pulse periods. It can also consist in that pulses are periodically blanked from the pulse-modulated carrier frequency.

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.If the disturbance consists of an increase in the amplitude of the pulse-modulated Carrier frequency (Fig. 6), then the additional consumer is a contactor switching device upstream according to Figure 2, which at the same resonance frequency to a lower Sensitivity is set as the contactor switching device for the drive motor. In an arrangement according to Fig. 3 a or 5 a can save of the second resonance circuit, the contactor switching device for the drive motor be provided with a second, less sensitive contactor.

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.In FIG. 7, the amplitude of the magnetic induction B in the air gap of the contactors of two contactor switching devices with, for example, different damping according to FIG. 2, which are detuned from one another, is plotted as a function of the carrier frequency f. The response limit of the contactor is indicated by the horizontal line labeled e. The contactor of the resonance circuit with the frequency f 1 controls the drive motor, that of the detuned circuit controls an additional consumer. The carrier frequency can be detuned between the frequencies f 2 and f 3 without the contactor for the drive motor being significantly affected, since in this range the induction is always above the response limit. For the contactor of the additional consumer, however, the amplitude of B at the normal carrier frequency f 1 is below the response limit; only when the carrier frequency is shifted from f 1 to f 12 due to the disturbance do both contactors respond; the additional consumer is actuated while the drive motor continues to run undisturbed. The arrangement can be expanded by a third contactor switching device on the side of f 3, whereby a second additional consumer can be operated independently of the first. If the drive motor is to stand still during the detuning, a larger mutual detuning of the resonance circuits can ensure that either the drive motor or an additional consumer is controlled.

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.Are as a disturbance from the periodic pulse train of the pulse-modulated Control current periodically blanked pulses, so arise from the blanking ratio dependent interference frequencies, which the independent control of a or several additional consumers on each model toy vehicle. For this Selective contactor switching devices are matched to the additional consumers to the interference frequencies upstream. Since the fundamental frequencies of the possible disturbances are below the pulse repetition frequency, are usually below 50 Hz, mechanical resonance systems are particularly suitable for this, like swinging tongues or the like, which like the commercially available ones based on them Resonance relays are electromagnetically excited. Because the interference frequencies not only in the audio-frequency control current, but through the contactor switching device of the Drive motor even amplified in the operating current flowing through the armature R. are included, the excitation winding of the resonance relay is expediently used as a current winding executed with a few turns of thick wire and in the circuit arrangements 3 a, 4 a or 5 a connected in series with the armature R of the drive motor, whereby the required excitation power is covered directly by the operating power source and does not have to be applied by the associated carrier frequency generator.

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.In Fig. 8, the control current pulses Us of two pulse trains (1) and (2) before and during the fault for a contactor switching device with Pulse phase modulation as well as the vibration of the tongue of a The resonance relay matched to the resulting interference frequency is plotted over time. If the normal pulse repetition frequency is 50 Hz, for example, and are as in (1) every fourth pulse or as in (2) three consecutive pulses blanked, an interference frequency of 12.5 Hz arises in both cases with their Harmonics. During the undisturbed pulse train, the tongue swings under the Influence of the constraining force lying outside its natural frequency with only a small amount Amplitude (first third of the time axis of FIG. 8). Only when due to the disturbance If its natural frequency is generated, the powerful oscillation shown can develop form. For the sake of simplicity, the one between the two oscillation states has been shown in FIG The transient transient process is not shown. The hatched vibration area is intended to indicate from which vibration amplitude the contactor coupled to the tongue of the resonance relay closes its contacts. While it doesn't matter to the resonance relay is whether the interference frequency as with the pulse train (1) by blanking every fourth Impulse or as in (2) by blanking out three consecutive impulses is generated, the drive motor still receives 75% in case (1), but in case (2) only 25%. the voltage set on the speed controller before the fault. Through this can the speed of the drive motor during the fault, even if only in a given scope.

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.For devices that change the speed of the drive motors control of the duty cycle, no pulses are blanked, but simply the pulse repetition frequency with or without changing the duty cycle, depending on the requirements changed.

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.In the case of the modulation interference shown in FIG. 9 by a continuous wave pulse The mean control power increases to one over one or more pulse periods value given by the reciprocal duty cycle. The additional consumer will in this case a contactor switching device according to Figure 2 connected upstream, whose Contactor designed for example by increasing its inertial mass is that it only applies to the increased control power during the continuous wave pulse appeals to.

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«.The arrangement according to FIG. 10 works without additional effort. Here is the additional consumer, represented by the solenoid E, with the armature R. of the direct current motor connected in series. Increases during the continuous wave pulse the degree of contact time, which, as was shown with reference to FIGS. 4a and 4b, with normal Modulation sequence is always less than 0.5, to the value one. this means an increase in the current through the motor armature and additional consumers to at least the double the value. However, since at the same time the armature of the only direct current motor of alternating current is flowed through and braked, the counter-voltage induced in the armature does not apply, so that the current rises far beyond twice the value. In this way an overcurrent pulse occurs in the magnetic coil of the additional consumer, its size a safe function is guaranteed. If the additional consumer consists of an automatic Coupling, a light switch or the like, this is how the braking of the drive motor acts generally not adversely affect the game operation during the modulation disturbance off, is particularly useful even in the case of a coupling as an additional consumer for the so-called "repelling".

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.In the case of train control via block distance switch, stop switch Od. Like. As well as in the automation of game operations can be through special Facilities take advantage of the advantages that the control by means of pulse-modulated audio-frequency control currents offers.

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.In Fig. 11, Bs is a block distance switch which e.g. B. by a signal is actuated and separates the block section 2 from the track system. The contacts 5, 6 of the block distance switch are through a filter circuit like the throttle D represents, bridged, which acts as a block for the audio-frequency control currents, but not for AC or DC operating voltage. The operating voltage is present also available for vehicle lighting and other additional consumers, when the block section is switched off. The arrangement of Figure 11 applies to all of them Vehicles alike. However, it is often desirable for a larger system be that not all vehicles are stopped by a block distance switch. This can be achieved by setting the filter circuit to zero the impedance is provided for one or more carrier frequencies.

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.One possibility for this is given in FIG. The series resonance circuits C21, L21, C22, L22 and C 2 n, L 2 n act here as guide circuits for the carrier frequencies f 1, f 2 and f n of the model toy vehicles No. 1, No. 2 and No. n. The vehicle drives No. 1 on the block section, its operating current flows through the throttle D and its control current at 7 through the control circuit C21, L21 to 8; It will continue to drive despite the block section being switched off. The block route is therefore ineffective for this vehicle and also for vehicles No. 2 and No. n. Only the vehicles are stopped for which no control circuits are used. The filter circuit can be adapted to any desired purpose by exchanging or inserting additional control circuits.

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.Opportunities to automate gaming operations result from that the filter circuits with electromechanical or electronic contactors be connected, whereby a control action is triggered as soon as a model toy vehicle takes its control current via the filter circuit.

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.In FIG. 13, C31, L31, K31 and C32, L32, K32 and C 3 n, L 3 n, K 3 n are series resonance circuits provided with contactors, of which C31, L31 and C32, L32 act as guide circuits, while C 3 n , L 3n is a series resonance circuit with an increased resonance resistance compared to the guide circuits by increasing its characteristic resistance. Replaced by its resistance reduces the control current of the model toy vehicle no. n on the block route so far that the contactor switching device of this vehicle no longer responds, but its own much more sensitive contactor. The mode of operation of this arrangement will be explained using an example. The switch Bs of Fig. 13 is the stop counter of a small train station. Its contacts 5, 6 are normally always open. If the model toy vehicle no. 1, z. B. a freight train, the station, it is driven through because of the control circuit used, at the same time the contactor K 31 is closed, whereby a switch is set so that the freight train arrives on an industrial track. The model toy vehicle No. 2, e.g. B. an express train, will also pass the station and set the switch for its direction of travel through the contactor K32. The passenger train no. N is stopped in the station, however, its weakened control current will switch on the platform lighting by means of the contactor K4n. If the stop switch closes after a while, the passenger train will continue to move and the platform lighting will be switched off.

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.The arrangement according to FIG. 13 can also be used at any point in the System are used and used to automate gaming operations, provided a control circle with or without a contactor is used for each model toy vehicle will. The switch Bs is then used to switch off the automatic. By mutual The contactors of one or more filter circuits can be blended using this also achieve interdependent tax effects, especially if the contactors are also equipped with normally closed contacts.

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.In the exemplary embodiment according to FIG. 14, H is the mains transformer for supplying power to the model play system and carrier frequency control devices. Furthermore, Rö 11, Rö 12 and Rö 21, Rö 22 are two electron tubes with two systems each, of which Rö 11, Rö 12 together with their switching elements in a known circuit form the pulse modulator and carrier frequency generator of the control device no. Fal, Fa2 are the phase controllers designed as speed controllers for shifting the phase position of the audio-frequency pulses within a period of the operating AC voltage. Zs1, Zs2 are two switches for keying in modulation disturbances in the control device no.1.G is again the track system on which a model toy vehicle with the contactor switch device L 11, C 11, K 11 to control the drive motor with armature R and permanent magnetic field P. and of the additional consumer Z 1, an automatic coupling with the magnet winding E and the contactor switching device L 12, C 12, K 12 for controlling the additional consumer Z 2, an electric motor-driven whistle. Its lighting lamps Bf are connected via the not absolutely necessary choke Db, which prevents the flow of audio-frequency control currents through the lamps in order to relieve the carrier frequency generators.

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.The control devices get their anode voltage from the rectifier i with the charging capacitor k and a negative voltage for blocking their modulators and carrier frequency generators from the rectifier L with the charging capacitor in. The heating filaments of their tubes (not shown) are fed from the mains transformer.

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.Each speed controller consists of the high-resistance resistance segments o and p, the segment g, which is isolated in between, and the current collector q. The resistor segment o is connected to the terminals 20, 21 and the resistor segment p to the terminals 22, 23 of a phase shifter, which is fed with two voltages phase-shifted by 180 ° from the mains transformer H and in the usual circuit with ohmic and capacitive resistances the same output voltages against the zero potential 19 with the phase positions bl, b 2 and 180 ° -hb 1, 180 ° -! - b 2 delivers. The circuit works as follows: The alternating voltage tapped between the connection points 26, 19 by the pantograph q from the resistance segment o of the speed controller Fa 1 is steadily or gradually changed in its phase position by turning the pantograph away from the connection point 20 in the direction of the connection point 21 Boundary phase position b 1 to the boundary phase position b 2 shifted or by tapping the resistor segment p between 180 ° -I- b 1 and 180 ° -f- b 2. The voltage, which can be shifted in its phase position, is now transmitted to the control grid 27 of the via the high resistance r Tube system Rö 11 given. During the negative half-wave, Rö 11 draws neither anode nor grid current, so it is blocked. During the positive half-wave, however, the resistance of the grid-cathode path is small compared to the resistance r, so that the grid potential 27 assumes approximately cathode potential. During this time the tube draws a nearly constant anode current; it acts as a switch that switches approximately at the zero crossings of the alternating voltage supplied by the speed controller. The primary side of the transformer s, which together with the capacitor 7s, forms a resonance circuit, lies in its anode line. The anode current builds up a magnetic field in the inductance of this resonance circuit, which at the moment of the transition of the tube 11 from the conductive to the non-conductive state provides a sinusoidal transient process with a positive increase in amplitude. The resulting positive pulse with a duration which is given by half the period of the resonance circuit - due to the strong damping of the circuit, only the first half oscillation needs to be taken into account - is picked up on the secondary side of s and used as a key pulse for the audio frequency generator. If the tactile pulses are to be suppressed, the negative blocking potential is fed to the control grid of Rö 11 through the current collector q and the segment g.

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.The audio frequency generator is from the system Rö 12 and the transformer v formed together with the capacitor w as a resonance circuit in a three-point circuit. The control grid of Rö 12 is connected to the resistor N, the secondary winding of the Transformer s for superimposing the probe pulses and the resistance y at the negative Blocking potential 24. The generator can only do this for the duration of a positive key pulse swing.

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.If a continuous wave pulse is to be triggered as a modulation disturbance to actuate the additional consumer Z 1, the control grid of Rö 12 is switched directly to the cathode potential 19 via the resistor z and the switching contact 31 by means of the switch Zs 1 designed as a push button. If a time limitation of the continuous wave pulse is desired, a capacitor (not shown) with a high-resistance resistor connected in parallel can be connected in the connecting line between points 29 and 31. The oscillations of the generator will stop as soon as the capacitor is charged by the grid current to a voltage determined by the circuit; after opening the switch Zs 1, the capacitor is discharged again through its parallel resistance. A further disturbance for actuating the additional consumer Z2 is keyed in by means of the switch Zs2, through whose contacts 32, 33 the capacitor x is switched in parallel to the resonant circuit capacitor w and so the carrier frequency is lowered a little.

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.The secondary winding of the resonance circuit transformer v and the secondary windings of the resonance circuit transformers of further control devices emit the pulse-modulated, audio-frequency control voltages, which are superimposed on the operating voltage taken from the secondary winding h of the mains transformer H. In order to switch off the leakage inductance of the winding 1a, which is harmful to the control currents, and to keep the carrier frequency currents away from the AC network, h is bridged with the capacitor n , the capacity of which should be sufficiently large compared to the capacities of the contactor switching devices to be actuated.

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).The equivalent voltage source with terminals 1, 5 to which the track system G is connected, consists of the series connection of the individual sources with the source points 1, 2 (AC operating voltage), 2, 3 (device carrier frequency control voltage No. 1), 3, 4 (carrier frequency control voltage of device No. 2), and 4, 5 (carrier frequency control voltages other facilities).

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.The model toy vehicle is connected to this substitute source through its two pantographs S1, S2 and the current-carrying rails of the track system. The following currents from S1, S2 flow through the various devices of the model toy vehicle: 1. the operating current for the vehicle lighting from 6 through the light bulbs Bf and the throttle Db, which acts as a block for the audio-frequency control currents, to 7, 2. that of control pulses the control device no.1 caused audio-frequency control current of 8 through C 11, L 11 according to 9, 3. with the contactor K11 closed during the positive half-wave of the operating voltage, an operating current of 10 through the magnet winding E of the automatic clutch Z 1, the armature R of the all-DC motor after 11, at the same time also from 13 through the ohmic spark extinction resistance c 1 to 11, from there through the contactor K 11 to the tapping point 12 of the coil L 11 and the rest of its winding after 9. With contact closure of K il in the negative half-wave of the AC operating voltage this operating current flows in the opposite direction, i.e. from 9 to 10. If the Sc If a continuous wave pulse is triggered by the control device holder Zs 1, a strong alternating current surge, which exceeds the response limit of the electromagnet E and which actuates the automatic clutch, arises when the contact time is increased to one.

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.4. While control pulses of normal carrier frequency are superimposed on the operating AC voltage, a small control current flows through the second contactor switching device from 14 through C 12, L 12 to 15, which is only increased by operating the switch Zs2 of the control device and the associated frequency change so that the contactor K 12 also closes.

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.5. An operating current flows during the closing time of contactor K12 of 16 by the drive motor of the whistle Z2 and the one connected in parallel to it Spark extinguishing resistance c2 to 17 and from there through the contactor K 12 after 18, so that the drive motors of the model toy vehicle and whistle are now running.

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.Furthermore, there is still flow when the armature R of the direct current motor is rotating and open contactor K 11 one of the EMF induced in the armature R and the Ohmic spark quenching resistance c 1 generated leakage current from 11 through c 1 to 13, 10, the electromagnet .E and through the armature R back to 11. The the spark extinguishing resistance causing losses is required to be one of the Armature commutation to reduce outgoing feedback on the contactor switching device. Through a series connection of capacitive and ohmic resistance for spark extinction If the losses could be reduced, this solution would be more voluminous and more expensive.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Device for simultaneous, mutually independent Control of electrically operated model toy vehicles by audio-frequency, the operating alternating voltage superimposed control currents that act on contactor switching devices, which Influence the speed and direction of rotation of the drive motors, characterized in that that the constant operating AC voltage of the system modulated periodically, and modulated either in the form of a pulse duration or in the form of a pulse phase modulation, audio-frequency control currents are superimposed on each of the intended for the drive Only direct current motors both the speed continuously or in steps as well as the direction of rotation independently of one another by means of coordinated electromechanical or electronic Control contactor devices.

2. Facility for simultaneous, one another independent control of electrically operated model toy vehicles through audio-frequency, the operating DC or AC voltage of superimposed control currents which are transmitted to contactor switching devices affect which speed and direction of rotation of each of the intended for the drive Affect universal motors, characterized in that the constant operating equal- or alternating voltage of the system superimposed on pulse-duration-modulated, audio-frequency control currents of which two carrier frequencies are used to determine the direction of rotation a drive motor are provided and by changing the duty cycle the speed of each motor continuously or in steps by means of electromechanical or control electronic contactor.

3. Carrier frequency control device in which the operating AC voltage are superimposed audio-frequency control currents, according to claim 1, characterized in that for each model toy vehicle to be controlled independently a pulse duration or pulse phase modulated carrier frequency generator in connection with a speed controller is available, the switching means of which the phase length of the pulse in the range of half a period or the phase position of the pulse in the range of a Change the period of the operating AC voltage.

4. Selective, from a filter circuit, such as a resonance circuit or the like, in connection with one of this resonance circuit influenced electromechanical or electronic contactor existing, the to be influenced drive motor upstream contactor switching device on which is affected by an audio-frequency control current superimposed on the operating AC voltage, according to claim 1 or 3, characterized in that the contactor acts as a converter is effective, by changing the phase length or the phase position of the pulse within half a period the degree of contact time and thus the size and through the position of the pulse within the positive or negative half cycle of the operating AC voltage the direction of the drive motor lying mean tension is determined.

5. From a resonance circuit in connection with one of this resonance circuit influenced electromechanical contactors existing upstream of the drive motor Selective contactor switching device according to Claim 4, characterized in that that the field winding (L) of the electromechanical contactor (K) partially or completely connected in series with the armature (R) of the direct current motor, whereby the contact closed by the control current due to the pulsating operating current of the direct current motor up to the vicinity of the operating current zero crossing is held and only opens again when the operating current flowing through it has become completely or almost completely to zero.

6. carrier frequency control device; in which the DC or AC operating voltage is superimposed on audio-frequency control currents are, according to claim 2, characterized in that independently controllable for each Model toy vehicle connected to a pulse duration modulated carrier frequency generator with a speed controller is available, its switching means for determining the direction of rotation the carrier frequency generator optionally to one of the two carrier frequencies provided switch and the duty cycle to set the speed of the drive motor change the pulse train between zero and one.

7. Establishment for the independent Control of one or more additional consumers, such as automatic clutches, Whistles, light switches or the like, on a model toy vehicle with a drive motor, by a device according to claim 1 or 2 or one of the following claims is controlled, characterized in that to control the additional consumer into the pulse-modulated carrier frequency generators through additional switching means Disturbances of the normal modulation sequence are keyed in, to which the additional consumers address themselves or these upstream selective switching devices. ß.

Facility for the independent control of an additional consumer on a model toy vehicle by means of one of a resonance circuit in connection with one of this resonance circuit influenced electromechanical or electronic contactor existing selective Contactor switching device, which is connected upstream of the additional consumer, according to Claim 7, characterized in that the interference from an increase in the amplitude the audio-frequency pulses and the contactor switching device for the Additional consumer at the same resonance frequency to a lower sensitivity is set as the contactor switching device for the drive motor.

9. Device for independent control of one or two additional consumers on a model toy vehicle according to claim 7, characterized in that the disturbance consists of such a slight change in the carrier frequency that the on this Changed carrier frequency, tuned additional consumers without changing the speed and the direction of rotation of the drive motor responds.

10. Facility for mutually independent Control of one or two additional consumers on a model toy vehicle Claim 7, characterized in that the disturbance results from such a significant change the carrier frequency is that when responding to this changed carrier frequency coordinated additional consumer the drive motor is at a standstill.

11. Selective, from a resonance circuit in connection with an electromechanical or electronic contactor influenced by this resonance circuit existing contactor switching device, which is connected upstream of the additional consumer, according to claim 9 or 10, characterized in that the resonance circuit (L12, C12 in Fig. 14) with the contactor (K 12) of the contactor switching device for the additional consumer (Z 2) against the resonance circuit (L 11, C 11) with the contactor (K 11) of the contactor switching device for the drive motor so far out of tune its damping to the damping of the resonance circuit assigned to the motor (L11, C11) is selected and its contactor (K12) is set to such a sensitivity that either both contactor switching devices respond during the fault or only the contactor switching device for the additional consumer responds, but only the contactor switching device for control currents of normal carrier frequency r the drive motor responds.

12, facility for the independent control of one or more additional consumers on one Model toy vehicle according to claim 7, characterized in that as a disturbance the periodic pulse train of the pulse-modulated control current periodic pulses be blanked.

13. Device for the independent control of one or more Additional consumers on a model toy vehicle according to claims 2 and 7, characterized characterized in that the duty cycle is used to change the speed of the drive motor constant pulse repetition frequency is only changed over the pulse duration and the disturbance of the modulation sequence from a change in the pulse repetition frequency while maintaining the same of the duty cycle exists.

14. By using the natural frequency mechanically vibratory structures, such as tongues or the like, in connection with contactors achieved selective contactor switching device, which is connected upstream of the additional consumer is, according to claim 12 or 13, characterized in that the mechanical natural frequency of the contactor with one of the by the periodic blanking of pulses of the pulse-modulated control current resulting interference frequencies or with the changed Pulse repetition rate is in resonance.

15. Device for independent control of an additional consumer on a model toy vehicle with a direct current motor only according to claims 1 and 7, characterized in that the disturbance consists of a continuous wave pulse exists, the duration of which extends to one or more modulation periods.

16. Selective, from a resonance circuit in connection with one of these resonance circuits influenced electromechanical or electronic contactor existing contactor switching device on a model toy vehicle, which is connected upstream of the additional consumer to be controlled is, according to claim 15, characterized in that your contact person is designed so that it is only on the during the continuous wave pulse on the Value of the reciprocal duty cycle is responsive to increased control power.

17. Switching arrangement for controlling an additional consumer on a model toy vehicle according to claim 15, characterized by the series connection of the additional consumer, for example the coil (E of Fig. 10) of an electromagnet with the armature (R) of the DC motor only.

18. Device for train control on an electrically separated piece of rail by signal, block distance, stay switch or the like. For systems, their model toy vehicles controlled with a device according to claim 1 or one of the following claims are, characterized in that the switch for train control by a Filter circuit is bridged, which only the audio-frequency control currents, but not the operating voltage is interrupted.

19. Device for train control by means of signal, Block distance, stay switch or the like according to claim 18, characterized by a filter circuit which only controls the control current of one or more model toy vehicles interrupts.

20. Facility to automate gaming operations on systems the train control according to claim 18 or 19, characterized in that the filter circuit is connected to electromechanical or electronic contactors, the one Control activity, such as setting a turnout, switching on station lighting Od. The like. As soon as the control current of a toy vehicle passes through the filter circuit flows.

21. A device for automating the game operation on systems whose toy vehicles are controlled by means of a device according to claim 1 or one of the following claims, characterized by filter circuits which are connected to electrically separated pieces of rail so that the control current when such a piece of rail is driven by a toy vehicle of the toy vehicle flows through the filter circuit and thereby actuates electromechanical or electronic contactors connected to the filter circuit, whereby various independent control activities, such as setting a switch, a signal or the like, are effected up to one of the available carrier frequencies. Considered publications: German Patent Nos. 118 717, 482 295, 810 369; USA. Patent Nos. 2,521,240, 2,526,453, 2622542nd