DE472508C

DE472508C - Electric motor with automatic reversing for toy trains

Info

Publication number: DE472508C
Application number: DED54355D
Authority: DE
Original assignee: Doll & Co Akt Ges
Current assignee: Doll & Co Akt Ges
Priority date: 1927-11-18
Filing date: 1927-11-18
Publication date: 1929-03-04

Description

Elektromotor mit selbsttätiger Umsteuerung für Spielzeugeisenbahnen Die Erfindung betrifft einen Spielzeugelektromotor mit selbsttätiger Umsteuerung für Spielzeugeisenbahnen.Electric motor with automatic reversing for toy trains The invention relates to a toy electric motor with automatic reversing for toy trains.

Bei den bekanntenSpielzeugelektromotoren muß zwecks Umsteuerung des Stroms entweder ein besonderes Relais vorgesehen oder ein Teil des Motormagnetgestells beweglich angeordnet sein, die die Schaltorgane bei Stromschluß steuern und dadurch die Stromrichtung umkehren. Die Anordnung eines Relais oder besonderen Elektromagneten an einer von den Polen des Motormagneten entfernten Stelle bringt es mit sich, daß sowohl der Motormagnet wie das Relais die erforderlichen Stromstärken aufnehmen, wodurch ein erhöhter Stromverbrauch gegeben ist, weil beide Teile nicht hintereinander, sondern parallel geschaltet sind. Die Spielzeugmotore; bei denen ein Teil des Magnetgestells beweg lieh angeordnet ist, sind unvorteilhaft in der Herstellung, haben kein großes Anzugsmoment und weisen einen ungünstigen Wirkungsgrad wegen der Trennung des Motormagneten infolge des entstehenden Luftwiderstandes auf.In the known toy electric motors, for the purpose of reversing the Current either a special relay is provided or part of the motor magnet frame be movably arranged, which control the switching elements in the event of a power supply and thereby reverse the direction of the current. The arrangement of a relay or special electromagnet at a point remote from the poles of the motor magnet implies that both the motor magnet and the relay absorb the required currents, whereby there is an increased power consumption, because both parts are not one behind the other, but are connected in parallel. The toy engines; where part of the magnetic frame movably arranged, are unfavorable to manufacture, have no great Tightening torque and have an unfavorable degree of efficiency because of the separation of the motor magnet due to the resulting air resistance.

Die Erfindung vermeidet diese Nachteile und besteht darin, daß gegenüber den freien Polenden des Motors die gleichnamigen Pole eines Umsteuermagneten angeordnet sind, deif durch Steuerung eines drehbaren Ankers zur Umsteuerung des Motors dient, wobei der überschüssige Teil der Kraftlinien in das Feld des Motors übertritt und dieses verstärkt. Es hat sich nämlich durch Versuche herausgestellt, daß durch diese besondere Lagerung des Umsteuermagneten die Stromaufnahme des Motors herabgesetzt und seine Leistung durch die überschüssigen Kraftlinien des Umsteuermagneten wieder ergänzt wird. Hauptstrommotoren nehmen bekanntlich entsprechend der zunehmenden Belastung entsprechend: mehr Strom auf. Bei dem Elektromotor nach der Erfindung zeigt sich jedoch eine günstige Wirkung hinsichtlich der aufgenommenen Stromstärke dadurch, daß nicht eine Summierung der beiden Stromstärken des Motormagneten und des Umsteuermagneten, sondern eine Minderung der Stromstärke des Motormagneten eintritt, weil ein Teil der Kraftlinien von dem Umsteuermagneten in das Feld des Motormagneten überströmt, dieses Feld also wieder ergänzt. Der Matormagnet braucht demnach nicht so viel Ampere aufzunehmen, als er aufnehmen müßte, wenn er von außen her keinen Zuwachs an Kraftlinien erhalten würde. Die Umsteuerung des Stroms erfolgt durch einen hin und her schwingbaren Wendeschalter.The invention avoids these disadvantages and consists in that opposite The poles of the same name of a reversing magnet are arranged on the free pole ends of the motor are, deif is used by controlling a rotatable armature to reverse the motor, where the excess part of the lines of force crosses into the field of the motor and this amplifies. It has been found through experiments that through this special storage of the reversing magnet reduces the current consumption of the motor and its performance through the excess lines of force of the reversing magnet again is supplemented. As is well known, main current motors take on the increase Load accordingly: more current on. In the electric motor according to the invention However, it shows a favorable effect with regard to the current intensity drawn in that not a summation of the two currents of the motor magnet and of the reversing magnet, but a reduction in the current strength of the motor magnet occurs, because part of the lines of force from the reversing magnet into the field of the motor magnet overflows, so this field is completed again. The Matormagnet therefore does not need take up as many amperes as it would have to take up if it weren't for one from the outside Increase in lines of force would be obtained. The current is reversed by a reversing switch that can be swung back and forth.

Auf der Zeichnung ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel in Abb. i schematisch dargestellt, während Abb.2 eine Schaltungsstellung des Wendeschalters veranschaulicht.In the drawing, the invention is shown in one embodiment in Fig. I is shown schematically, while Fig.2 shows a switching position of the reversing switch illustrated.

Der U-förmige, den Anker i mit seinen Pol- Schuhen N und S umgebende Motormagnet trägt an seinem Steg 2 eine Magnetspule 3 und ist an der dieser Spule gegenüberliegenden Seite offen. An dieser offenen Seite ist in einem ganz bestimmten Abstand von den Polenden des Motormagneten ein aus einem Eisenkern q. und einer Wicklung 5 bestehender Umsteuermagnet fest angeordnet. Mit diesem wirkt ein um einen Zapfen 6 schwingender Anker 7 zusammen, der einen Arm 8 mit einem drehbaren Keilstück 9 trägt, das mit einem Wendeschalter io zusammenarbeitet. Der Wendeschalter io dreht sich um einen Zapfen ii und weist zwei Zinken ioa und Job auf, zwischen denen ein mittleres Kontaktstück ioc isoliert angeordnet ist. Der Schalter io ist auf der gegenüberliegenden Seite mit einer Keilnase i2a und zwei Schaltnasen 12b und izc versehen, vor denen -der Schaltkeil 9 liegt. Das isolierte Kontaktstück ioc des Schalters io ist mit den feststehenden Schleifkontakten 13 und 1q. verbunden, derenLeitung 15 zu einer Ankerbürste 17 und deren andere Leitung 16 zu einem Ende der Magnetspule 3 führt. Vom Drehzapfen i i führt eine Leitung J g zur Minusleitung des Netzes 22 und von dem Schleifkontakt 21 der Zinke ioa eine direkte Leitung 2o zur Bürste 18. Das andere Ende der Spule 3 ist an die Plusleitung angeschlossen.- Die beiden Enden 5a ,Sb der Wicklung 5 des Umsteuermagneten sind an die Leitung ig und an die Ableitung der Spule 3 unmittelbar vor dem Eintritt in die Netzleitung 22 angeschlossen.The U-shaped motor magnet surrounding the armature i with its pole shoes N and S carries a magnet coil 3 on its web 2 and is open on the side opposite this coil. On this open side there is an iron core q at a certain distance from the pole ends of the motor magnet. and a winding 5 existing reversing magnet fixedly arranged. An armature 7, which oscillates about a pin 6 and carries an arm 8 with a rotatable wedge piece 9, which works together with a reversing switch io, interacts with this. The reversing switch io rotates around a pin ii and has two prongs ioa and job, between which a central contact piece ioc is arranged in an isolated manner. The switch io is provided on the opposite side with a wedge lug i2a and two switching lugs 12b and izc, in front of which the switching wedge 9 is located. The isolated contact piece ioc of the switch io is connected to the fixed sliding contacts 13 and 1q. connected, the line 15 of which leads to an armature brush 17 and the other line 16 of which leads to one end of the magnetic coil 3. From the pivot ii a line J g leads to the negative line of the network 22 and from the sliding contact 21 of the prong ioa a direct line 2o to the brush 18. The other end of the coil 3 is connected to the positive line. The two ends 5a, Sb of the winding 5 of the reversing magnet are connected to the line ig and to the discharge line of the coil 3 immediately before the entry into the power line 22.

Die Wicklung ,5 des Umsteuermagneten q. ist also zum Motorstrom parallel geschaltet. Durch das Schließen der beiden Stromkreise des Motor-und des Umsteuermagneten mittels eines Schalters kommt folgender Stromkreis zustande, vorausgesetzt, daß der Wendeschalter io die in der Abb. i veranschaulichte Stellung einnimmt.The winding, 5 of the reversing magnet q. is therefore parallel to the motor current switched. By closing the two circuits of the motor and the reversing magnet by means of a switch, the following circuit is established, provided that the reversing switch io assumes the position illustrated in Fig. i.

Dien Strom fließt von der Kinusleitung des Netzes 22 durch dieLeitung ig zum Schalterdrehzapfen i i und von hier über die Zinke ioa zur Kontaktfeder 21 in die Leitung 2o, zur Ankerbürste 18 und zum Anker i. Vom Anker i fließt der Strom durch die Bürste 17 und die Leitung 15 zum Schleifkontakt 13, wird hier von dem Kontaktstück ioc aufgenommen und geht über den Schleifkontakt 14 zur Leitung 16 und über die Magnetspule 3 zur Netzplusleitung. Gleichzeitig wird auch die Spule 5 des Umsteuermagneten vom Strom durchflossen.The current flows from the cinema line of network 22 through the line ig to the switch pivot pin i i and from here via the prong ioa to the contact spring 21 into the line 2o, to the anchor brush 18 and to the anchor i. The current flows from the armature i through the brush 17 and the line 15 to the sliding contact 13, is here of the Contact piece ioc is received and goes via sliding contact 14 to line 16 and via the solenoid 3 to the positive network line. At the same time, the coil is also 5 of the reversing magnet flows through the current.

Durch die Spule 3 und durch die Spule 5 werden zwei magnetische Felder erzeugt, von denen das Feld des Umsteuermagneten dem Feld des Motormagneten einen Beitrag liefert. In dem durch die beiden nebeneinanderliegenden, aber getrennten Nordpole N, N' und Südpole S, S' entstehenden Feld hat der Anker i die Neigung, sich z. B. entgegen dem Sinn des Uhrzeigers zu drehen. Im Augenblick des Einschaltens wird auch der Anker 7 kräftig angezogen und um den Zapfen 6 in der Pfeilrichtung A geschwenkt.The coil 3 and the coil 5 generate two magnetic fields, of which the field of the reversing magnet makes a contribution to the field of the motor magnet. In the field created by the two adjacent but separate north poles N, N 'and south poles S, S', the armature i has the tendency to move e.g. B. to rotate counterclockwise. At the moment of switching on the armature 7 is also strongly tightened and pivoted about the pin 6 in the direction of the arrow A.

Gleichzeitig mit dem Anziehen des Ankers 7 gleitet der drehbare Schaltkeil 9 an einer der Flächen der Keilnase 12d entlang, stützt sich gegen den Ansatz i2b der Schaltklinke ab und schwenkt diese in der Pfeilrichtung B um den Zapfen ii derart, daß nunmehr die Schaltstellung nach Abb. 2 erreicht wird.Simultaneously with the tightening of the armature 7, the rotatable switching wedge slides 9 along one of the surfaces of the wedge nose 12d, is supported against the shoulder i2b the pawl and swivels it in the direction of arrow B around the pin ii in such a way that that now the switching position according to Fig. 2 is reached.

Diese Umschaltung erfolgt, noch ehe der Netzstrom das Trägheitsmoment desAnkers i überwunden und diesen in Drehung versetzt hat. Der Strom fließt nunmehr von der Minusleitung durch die -Leitung ig zum Schalterdrehzapfen ii und von hier durch die Zinke Job und die Kontaktfeder 13 in die Leitung 15, die ihn der Bürste 17 und dem Anker i zuführt. Die Bürste 18 nimmt den Strom vom Anker i ab und leitet ihn über die Leitung 2o zum Schleifkontakt 21. Von hier aus strömt er über das Kontaktstück ioc zum Schleifkontakt 1q., über die Leitung,16 und die Motormagnetwicklung 3 zur Plusleitung. Dadurch ist die Stromrichtung innerhalb des Rotors umgekehrt, und der Anker i beginnt sich im Uhrzeigersinn zu drehen. Während des Stromschlusses bleibt der Schwinganker 7 angezogen.This switchover takes place before the mains current reaches the moment of inertia of the anchor i has overcome and rotated it. The current is now flowing from the negative line through the line ig to the switch pivot ii and from here through the prong job and the contact spring 13 in the line 15 that gives him the brush 17 and the anchor i supplies. The brush 18 takes the current from the armature i and conducts it via the line 2o to the sliding contact 21. From here it flows over the contact piece ioc to sliding contact 1q., via line 16 and motor magnet winding 3 to Plus line. As a result, the direction of the current is reversed within the rotor, and the Armature i begins to turn clockwise. Remains during the power supply the oscillating armature 7 is tightened.

Werden die Stromkreise der beiden Magnete durch einen Schalter unterbrochen, so verschwinden die Magnetfelder, der Motor bleibt stehen, und zier Schwinganker 7 mit seinem Schaltkeil 9 fällt, sich um seinen Zapfen 6 drehend, wieder vom Umsteu,:rme;gueten q. ab.If the circuits of the two magnets are interrupted by a switch, so the magnetic fields disappear, the motor stops and the oscillating armature is decorated 7 with its switching wedge 9 falls, turning around its pin 6, again from reversing,: rme; gueten q. away.

Bei einem neuerlichen Schluß der Magnetstromkreise wird .der Schwinganker 7 abermals angezogen, der Schaltkeil 9 gleitet an der anderen Fläche der Keilnase i2a entlang, drückt gegen den Schaltansatz i2c, so daß der Schalter wieder in die in der Abb. i veranschaulichte Lage gelangt, Es ist darin der ursprüngli:che Sitron lauf wiederhergestellt, und der Anker dreht sich entgegen demUhrzeiger- i sinn.When the magnetic circuits are closed again, the oscillating armature 7 is attracted again, the switching wedge 9 slides along the other surface of the wedge lug i2a, pushes against the switching attachment i2c, so that the switch returns to the position illustrated in Fig. I, Es the original Sitron barrel is restored and the armature rotates counter-clockwise.

Dieses Spiel läßt sich beliebig oft wiederholen. Mit jedesmaligem Einschalten des Stromes erfolgt gleichzeitig eine Umschaltung seiner Richtung und damit auch der Drehrichtung des Ankers.This game can be repeated as often as you like. With every time When the current is switched on, its direction is switched over at the same time thus also the direction of rotation of the armature.

Wesentlich ist an dem Motor die bestimmte Lage des Umsteuermagneten zum #&tormagneten unteir -Beiiassung seines gewissen Zwwsicheanraumes, -der für die Auftlung der 1 Kraftlinien maßgebend ist. Der Umsteuermagnet kann auch. neben der Spule 3 in diesem Abstand angeordnet werden. In diesem Fall weist das Magnetgestell an seinem Steg entsprechende Polansätze auf.The specific position of the reversing magnet on the motor is essential to the # & tormagneten unteir -with his certain Zwwsicheanraumes, -der is decisive for the listing of the 1 lines of force. The reversing magnet can also. next to the coil 3 in this Spaced. In this In the case, the magnet frame has corresponding pole attachments on its web.

Claims

PATENT CLAIM: Electric motor with automatic reversing for toy trains, characterized in that opposite the free pole ends (N, S) of the motor poles of the same name of a reversing magnet (4,5) are arranged by control a rotatable armature (7) is used to reverse the motor, the excess Part of the lines of force crosses into the field of the motor and strengthens it.