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Weiche für elektrische Spielzeugbahnen
Die Erfindung betrifft eine Weiche für elektrische Spielzeugbahnen, deren Gleisstränge je zwei strom- führende Schienen verschiedener Polarität aufweisen und deren verstellbare Weichenzungen, voneinander isoliert und vom Weichenherzstück elektrisch getrennt, je mit der zugehörigen Anlageschiene elektrisch verbunden sind, wobei das Weichenzungenverstellglied zugleich das Betätigungsglied eines elektrischen
Umschalters bildet.
Die Anforderungen, die an eine Weiche gestellt werden, sind vielfältiger Art und liegen vielfach weit entfernt voneinander. Daher ist es praktisch unmöglich, mit einer einzigen Weichenbauart auszu- kommen. Vor allem bereitet es erhebliche Schwierigkeiten, eine Weiche einer bestimmten Bauart als
Stopweiche und sowohl für Durchfahrt- als auch Kehrschleifenbetrieb zu verwenden.
Eine Weiche, die für die erwähnten Zwecke verwendbar ist, kann erfindungsgemäss dadurch erhalten werden, dass der Umschalter zwischen zwei Endstellungen bewegbar und mit mindestens zwei voneinander isolierten Schalt- brücken fest verbunden ist, deren eine ständig elektrisch mit einer Schiene und deren andere ständig mit der zweiten Schiene des Stranges verbunden ist und die beiden Schaltbrücken in jeder der beiden Endstellungen des Umschalters jeweils mit einem von zwei Paaren elektrischer Klemmen Kontakt haben, wobei in jedem der beiden der Weiche nachgeschalteten Schienenstränge je ein Trenngleis eingefügt ist, wo- bei eine Schiene eines der Trenngleise an die eine Klemme und die zweite Schiene an die zweite Klemme eines der Klemmenpaare angeschlossen ist,
während die Schienen des zweiten Trenngleises in gleicher Weise mit dem zweiten Klemmenpaar verbunden sind und dass gegebenenfalls zwei mit Wechselstrom gespeiste Signallampsnpaare vorgesehen sind, wobei einer der beiden Wechselstromleiter mit allen vier Signallampen elektrisch verbunden ist, während der zweite Leiter fest mit einer der Kontaktbrücken verbunden ist und jede der beiden von dieser Kontaktbrücke in einer der Endstellungen des Umschalters berührte Klemmen mit den beiden Lampen eines der Signal1ampenpaae elektrisch verbunden ist.
Durch diese Ausbildung wird der Schaltzustand an den Anschlussklemmen in Abhängigkeit von der Weichenverstellung so gesteuert, dass durch einfaches Verbinden nachgeschalteter Trenngleise mit den Anschlussklemmen sowohl eine Stopweiche als auch eine Weiche für Kehrschleifenbetrieb gebildet werden kann.
Wenn das Weichenherzstück elektrisch leitend ausgebildet ist und jeweils an diejenige Spannung gelegt werden kann, welche die zur Anlage kommende Weichenzunge führt, dann empfiehlt es sich, die Weichenherzumschaltung über den Umschalter auszuführen, indem dieser einen zusätzlichen Schaltelementsatz aufweist, an dessen Strombrücke das Weichenherzstück angeschlossen ist und dessen wechselweise an die Strombrücke anschliessbaren Kontakte an die Aussenschienen führen.
Unabhängig davon, ob das Weichenherzstück aus elektrisch leitendem oder isolierendem Werkstoff besteht, wird in jedem Fall die Verwendung der erfindungsgemässen Weiche als Stopweiche möglich, wenn die jeweils gleichzeitig an die Schaltbrücken angeschlossenen Anschlusselemente mit den Schienen von Trenngleisen verbunden sind, die den Weichensträngen nachgeschaltet sind.
Zur Verwendung an Kehrschleifen, bei welchen die Einspeisung vor der Weiche erfolgt, wird je ein gleichzeitig an den Umschalterbrücken liegendes Klemmenpaar mit den Schienen je eines den Weichensträngen nachgeschalteten Trenngleises verbunden.
Wenn die Einspeisung in der Kehrschleife erfolgt, dann werden die Zuleitungen mit den beiden
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Klemmpaaren derart verbunden, dass beim jedesmaligen Umschalten der Schaltbrücken die Polarität in den Kehrschleifen-Schienen vertauscht wird.
Zum Erzielen eines einfachen konstruktiven Aufbaues ist es vorteilhaft, wenn zwei federnde Lamellen zum Verschieben des Weichenverstellgliedes und zum Bilden der Schaltbrücken dienen, indem sie mit dem einen Ende am Verstellglied angreifen und mit dem andern Ende mit nach den Klemmen führenden vier Kontaktstücken zusammenwirken, wobei sie nach Art von Doppelhebeln gelagert und elektrisch leitend mit den Aussenschienen verbunden sind.
Ratsam ist es ferner, wenn der zum Verstellen der Weichenzungen dienende Schieber mit zwei Ösen versehen ist, die von den Lamellen durchsetzt werden, wobei der Schieber zwischen den Lamellenlagerstellen und dem Weichenverstellglied angeordnet ist.
Hiebei ergibt sich ein besonders einfacher Aufbau, wenn zum Lagern der Lamellen Lagerböckchen mit gabelförmig ausgebildeter Lagerstelle dienen, wobei die Lamellen zwischel1den Gabelschenkeln eingesetzt sind.
Um den erforderlichen Kontaktdruck erzielen zu können, geht ein weiteres Erfindungsmerkmal dahin, die Ausbildung so zu treffen, dass die Lamellen in ihrer jeweiligen Schaltstellung durch den Schieber soweit verstellbar sind, dass ein Durchbiegen der Lamellen und damit ein Anpressen derselben an den anliegenden Kontaktstücken eintritt.
Weitere Vorteile und Merkmale sind in der nachstehenden Beschreibung der Zeichnung erläutert, die einige Ausführungs- und Anwendungsbeispiele der Weiche veranschaulicht. Dabei zeigen : Fig. 1 eine Weiche, deren Herzstück elektrisch leitend ausgebildet ist, schematisch, Fig. 2 eine Weiche, deren Herzstück elektrisch isoliert ausgebildet ist, schematisch ;
Fig. 3 eine Weiche nach Fig. 2 konstruktiv durchgebildet, in Draufsicht, Fig. 4 einen Ausschnitt aus der Weiche nach Fig. 3, Fig. 5 die Lamellenlagerböckchenin Vorderansicht, Fig. 6 eine Weiche nach Fig. 2-5 mit nachgeschalteter Signaleinrichtung, schematisch, Fig. 7 eine Gleisanlage, bei welcher die Weiche nach Fig. 2-5 als Stopweiche geschaltet ist und zugleich zum Schalten einer Signaleinrichtung dient, schematisch, Fig. 8 eine Kehrschleifenanlage, bei welcher die Weiche nach Fig. 2-5 verwendet wird, wobei die Einspeisung vor der Weiche erfolgt, schematisch, Fig. 9 eine Kehrschleifenanlage mit einer Weiche nach Fig. 2-5, wobei die Einspeisung in der Kehrschleife erfolgt, schematisch.
Die in Fig. l dargestellte Weiche besitzt die Weichenzungen 1 und 2, die elektrisch voneinander isoliert sind und um die Gelenke 3 und 4 verstellt werden können. Hiedurch kann entweder die Zunge 1 an die Schiene 5 zur Anlage gebracht werden, wobei die Zunge 2 von der Schiene 6 entfernt wird, oder es kann die Zunge 2 zur Anlage an die Schiene 6 gebracht werden, wobei die Zunge 1 von der Schiene 5 entfernt wird. Der zuletzt angegebene Zustand ist in Fig. 1 in ausgezogenen Linien festgehalten. Die Weiche ist dadurch so eingestellt, dass ein in Richtung des Pfeiles A fahrendes Fahrzeug abbiegt.
Das Weichenherzstück 7 besteht aus elektrisch leitendem Werkstoff. Es ist sowohl von den Zungen 1, 2 als auch von den anschliessenden Gleissträngen 8 und 9 abgetrennt. Die Trennfugen sind mit 10,11 und 12 und 13 bezeichnet. Zwischen dem Weichenherzstück 7 und den Weichenzungengelenken 3 und 4 sind noch kurze Weichengleisstücke 14 und 15 vorhanden. Diese sind gegenüber dem Weichenherzstück 7 durch die Trennfugen 10 und 11 und gegenüber den Weichenzungen durch die Trennfugen 16 und 17 abgetrennt.
Zwischen der Schiene 5 und der Weichenzunge 1 besteht über die Leitung 18 eine dauernde elektrische Verbindung. Desgleichen besteht über die Leitung 19 eine dauernde elektrische Verbindung zwischen der Schiene 6 und der Weichenzunge 2. Ausserdem ist das kurze Gleisstück 14 über die Leitung 20 dauernd mit der Schiene 5 verbunden. In gleicher Weise ist das kurze Gleisstück 15 über die Leitung 21 dauernd mit dem Gleis 6 verbunden. Schliesslich bestehen noch zwischen den Gleisen 5 und 9 und zwischen den Gleisen 8 und 6 Verbindungsleitungen. Diese sind mit 22 bzw. 23 bezeichnet.
Die Weiche (Fig. l) ist mit einem Umschalter ausgerüstet, welcher die Schalt- bzw. Kontaktbrücken 24,25 und 26 umfasst. Der Umschalter ist dreipolig ausgelegt und besitzt die Anschlussklemmen 27,28 und 29. Seine Abgangsklemmen sind mit 30,31, 32,33, 34 und 35 bezeichnet. Die Schaltbrücken 24, 25,26 sind fest am Betätigungsglied 36 angebracht. Bei dessen Verschieben in Richtung und Gegenrichtung des Pfeiles B werden daher die Schaltbrücken um ihre als Gelenkstellen gestalteten Anschlusskontakte verschwenkt.
Bei diesem Verschwenken kommt die Schaltbrücke 24 entweder mit dem Kontakt 34 oder dem Kontakt 35 in Kontaktberührung, während die Schaltbrücke 25 entweder mit dem Kontakt 32 oder dem Kontakt 33 und die Schaltbrücke 26 entweder mit dem Kontakt 30 oder dem Kontakt 31 in Berührung kommen.
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Die Stromeinspeisung der Weiche erfolgt von den Klemmen 37 und 38 aus über die Leitungen 39 und
40. Die an die Schienen 5 und 6 gelegte Gleichspannung ist über die Leitungen 41 und 42 auch an die
Anschlussklemmen 27 und 28 des Umschalters gelegt. Die Anschlussklemme 29 ist über die Leitung 43 mit dem Weichenherzstück 7 verbunden.
An der Weiche sind ferner vier Klemmen angebracht, die mit 44,45, 46 und 47 bezeichnet sind.
Die Klemme 44 ist über die Leitung 48 an den Kontakt 32 angeschlossen und die Klemme 45 ist über die
Leitung 49 mit dem Kontakt 33 verbunden. Zwischen der Klemme 46 und dem Kontakt 34 ist die Leitung
50 und zwischen der Klemme 47 und dem Kontakt 35 ist die Leitung 51 vorgesehen.
Wird bei der in Fig. l dargestellten Weichenstellung Gleichspannung an die Klemmen 37 und 38 ge- legt, dann weisen die Schienen 5 und 9, die Weichenzunge 1, das Schienenstück 14, die Kontaktbrücke
25 und die Klemme 44 die gleiche Polarität auf wie die Klemme 37, während die Schienen 6 und 8, die
Weichenzunge 2, das Schienenstück 15, die Umschalterklemme 30, die Umschalterbrücke 26, das Wei- chenherzstück 7, die Umschalterklemme 27 und die Klemme 46 die gleiche Polarität aufweisen wie die
Anschlussklemme 38.
Wird in der in Fig. 1 gezeigten Weichenstellung über die Klemmen 37 und 38 Gleich- strom eingespeist, so dass die Klemme 37 positiv und die Klemme 38 negativ ist, dann sind die Schienen
5,9, die Weichenzunge 1, das Schienenstück 14 und die Klemme 44 positiv, während die Schienen 6,8 die Weichenzunge 2, das Schienenstück 15 und die Klemme 30, das Weichenherzstück 7 und die Klemme
46 negativ sind. Die Polarität ist in der Zeichnung durch + und - Zeichen angedeutet.
Wird nun das Umschalterbetätigungsglied 36 in Richtung des Pfeiles B verschoben, dann werden die
Schaltbrücken 24,25, 26 im Gegenuhrzeigerdrehsinn verschwenkt. Ausserdem werden die Weichenzungen
1 und 2 über das Glied 36, das zugleich ein Weichenzungenverstellglied bildet, im Uhrzeigerdrehsinn verschwenkt. Infolgedessen kommt jetzt die Weichenzunge 1 zur Anlage an die Schiene 5, während die Weichenzunge 2 von der Schiene 6 abgehoben wird. Dieser Zustand ist durch gestrichelte Linien in der
Zeichnung festgehalten. Bei dieser Weichenstellung sind die Polaritäten an einigen Stellen geändert worden. Die jetzt geltenden und von der ersten Weichenstellung abweichenden Polaritäten sind in der Zeichnung in Klammern gesetzt.
Wie die Zeichnung unschwer erkennen lässt, weisen die Weichenzungen stets die gleiche Polarität auf wie die Schienen, an denen sie zur Anlage kommen. Auch kann der Zeichnung entnommen werden, dass der Umschalter in Abhängigkeit von der Weichenzungenlage das Weichenherzstück 7 an unterschiedliches Potential legt und die Klemmen 44,45, 46 und 47 ebenfalls in Abhängigkeit von der Weichenzungenlage mit einer der Zuleitungen 39,40 verbindet oder von diesen abtrennt. Liegen die Schaltbrücken 24,25 an den Kontakten 34,35, dann führt die Klemme 44 positives und die Klemme 46 negatives Po- tential, was durch + und - Zeichen angedeutet ist. Die Klemmen 45 und 47 weisen dann keine Spannung auf, diese ist durch "0" angedeutet.
Liegen die Schaltbrücken 24,25 an den Kontakten 33,35 an, dann ergibt sich an den Klemmen ein Spannungszustand, wie er durch in Klammern gesetzte Zeichen angedeutet ist.
Die Ausrüstung der Weiche mit einem Umschalter und die Ausbildung des Weichenverstellgliedes als Betätigungsglied für die Umschalter-Schaltbrücken ermöglicht es in einfacher Weise, am Weichenherzstück stets das Potential zu haben, welches die zur Anlage kommende Weichenzunge führt. Sie ermöglicht ausserdem, über die Klemmen 44,45, 46 und 47 Zu- und Abschaltungen in Abhängigkeit von der Weichenstellung vorzunehmen.
Bei der Weichenausführung nach Fig. 2 ist das Weichenherzstück 7'aus elektrisch isolierendem Werkstoff gefertigt. Bei dieser Ausbildung entfällt das Umschalten des Weichenherzstückes. Infolgedessen können bei einer Weiche nach Fig. 2 mit einem zweipoligen Umschalter die gleichen Schaltaufgaben gelöst werden wie bei einer Weiche nach Fig. l mit dreipoligem Umschalter.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Weiche dient ein Elektromagnet 52 (Fig. 3) zum Verstellen der Weichenzungen 1 und 2 und zugleich zum Betätigen der Umschalter-Schaltbrücken, die von federnden Lamellen 53 und 54 gebildet werden. Diese sind bei 55 bzw. 56 ortsfest gelagert. Die hiezu dienenden Lagerböckchen (Fig. 5) werden von Flachschienenabschnitten 57 und 58 gebildet. Diese Abschnitte sind geschlitzt.
Zwischen die hiedurch entstehenden Gabelschenkel 59,60, 61 und 62 sind die aus Rundstahldraht gebildeten Lamellen 53 bzw. 54 eingelegt. Damit die Lamellen 53 und 54 aus den Schlitzen nicht herausfallen können, sind die Schenkel jeweils eines Lagerböckchens obenseitig gegeneinander gedrückt. Die Abschnitte 57 und 58 können mit den Verbindungsleitungen 63 und 64 einstückig sein, wenn diese Verbindungsleitungen als Flachschienen ausgebildet sind. Die Verbindungsleitungen sind in Fig. 3 gestrichelt dargestellt, weil sie beim Ausführungsbeispiel auf der Rückseite verlegt und daher der Sicht entzogen sind.
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Zwischen der Schiene 6 und der Weichenzunge 2 ist die Verbindungsleitung 65 vorgesehen. Die Schiene
5 ist über die Leitung 66 mit der Weichenzunge 1 verbunden. Das aus isolierendem Werkstoff bestehende
Weichenherzstück ist wieder mit 7'bezeichnet.
Der Lenker 67 besteht aus isolierendem Werkstoff und ist bei 68 und 69 gelenkig mit den Weichenzun- I gen 1 und 2 verbunden. Die Runddrahtlamellen 53 und 54 sind an ihrem einen Ende abgebogen und durch- setzen mit den abgebogenen Enden Bohrungen bei 70 und 71 am Lenker 67. Auf der die Lagerböckchen
55 und 56 aufnehmenden Ansatzplatte 72, die vornehmlich einstückig mit dem die Schwellen bildenden
Grundkörper ist und den Elektromagnet 52 trägt, sind die Klemmen 73,74, 75 und 76 befestigt, die den
Klemmen 44,45, 46 und 47 in Fig. 1 bzw. Fig. 2 entsprechen. Die Klemme 73 steht über die Leitung 77 mit dem Zapfen 78 in leitender Verbindung. Der Zapfen 79 ist über die Leitung 80 mit der Klemme 74 verbunden. Der Zapfen 81 ist über die Leitung 82 an die Klemme 75 angeschlossen und der Zapfen 83 steht über die Leitung 84 mit der Klemme 76 in Verbindung.
Die Zapfen ragen mit ihren freien Enden nach oben. Die Lagerung der Lamellen 53 und 54 ist so vorgenommen, dass diese zweiarmige Hebel bil- den, deren einer Arm jeweils am Lenker 67 angreift, während der andere Arm jeweils den zwischen zwei
Zapfen befindlichen Raum durchsetzt und in den Weichenzungenendlagen an einem Zapfen zur Anlage kommt. Der Zeichnung lässt sich entnehmen, dass die Lamelle 53 mit den Zapfen 78 und 79 zusammen- wirkt. Zum Verbessern der Kontaktgabe sind die Lamellen versilbert.
Der Anker 85 des Elektromagneten 52 geht in die Kurvenplatte 86 über, mit deren Schlitzkurve 87 der Schieber 88 über den Stift 89 zusammenwirkt. Die Kurvenplatte 86 wird bei Erregen des Magneten
52 in Richtung oder Gegenrichtung des Pteiles C verschoben. Das Verschieben kann auch über den an der Kurvenplatte angebrachten Stift 90 von Hand vorgenommen werden. Beim Verschieben der Kurven- platte wird der Schieber 88 in Richtung oder Gegenrichtung des Pfeiles D bewegt. Der Schieber besitzt nach oben vorstehende Ansätze 91 und 92, in welchen Ösen vorgesehen sind, die von den Drahtlamellen
53 und 54 durchsetzt werden.
Beim Verschieben der Kurvenplatte 86 in Richtung oder Gegenrichtung des Pfeiles C wirken auf die
Lamellen 53 und 54 über die Ansätze 91 und 92 Kräfte in Richtung oder Gegenrichtung des Pfeiles D ein.
Infolgedessen wird der Lenker 67 in der gleichen Richtung wie der Schieber 88 verschoben, wobei die
Lamellen 53 und 54 um die Gelenkstellen 55 und 56 verschwenkt werden. Bei diesem Verschwenken der
Lamellen kommen deren Enden in Abhängigkeit von der jeweiligen Weichenzungenlage zur Kontaktbe- rührung mit einem der mit ihnen zusammenwirkenden Zapfen. Die Ausbildung ist dabei so getroffen, dass in jeweils einer Weichenzungenendstellung die Lamellen 53 und 54 unter Anpressdruck an den Zapfen anliegen. Hiezu wird dafür gesorgt, dass in jeder Weichenzungeiiendstellung die Lamellen von dem Schie- ber 88 aus durchgebogen werden. Die Lamellen folgen dabei beispielsweise der in Fig. 4 angedeuteten
Biegelinie.
Fig. 6 zeigt die Anwendung der Weiche in Verbindung mit einer Signalanlage. Die Signalanlage um- fasst die grün leuchtenden Signallampen G und G sowie die rot leuchtenden Signallampen R und R. Die
Klemme 44 des Umschalters 36 ist über die Leitung 93 mit der Signallampe R verbunden, die ihrerseits über die Leitung 94 zur Signallampe G führt. Die Klemme 45 des Umschalters 36 ist über die Leitung 95 an die Signallampe G angeschlossen, die über die Leitung 96 mit der Lampe R in Verbindung steht. Die
Signallampen G und R sind dem abgezweigten Gleis 97 zugeordnet, während die Signallampen Gi und Rl dem Gleis 98 zugeordnetsind.
Die Signallampen werden mit Wechselstrom von den Anschlussstellen 99 und
100 aus versorgt, wobei der von der Anschlussstelle 100 ausgehende Leiter 100'sowohl mit den Lampen G R als auch mit den Lampen G, R ständig verbunden ist. Die zweite Anschlussstelle 99 ist über eine Lei- tung 99'an einem Leiter der Gleichstromversorgung angeschlossen. Bei der in Fig. 6 gezeigten Weichen- stellung ist die dem Gleis 98 zugeordnete rote Signallampe R und die dem Gleis 97 zugeordnete grüne
Signallampe G eingeschaltet. Infolgedessen leuchten diese beiden Signallampen auf, was anzeigt, dass die Strecke 97 frei und die Strecke 98 gesperrt ist.
In Fig. 7 ist die Weiche zur Verwendung als Stopweiche geschaltet, wobei der Umschalter 36 zugleich zum Betätigen einer Signalanlage dient. In letzterer sind die Signallampen in der gleichen Weise wie bei Fig. 6 gekennzeichnet und bezeichnet. Der Weiche ist auf dem geraden Strang das Trenngleis 101 und auf dem abgezweigten Strang das Trenngleis 102 nachgeschaltet. Die Schiene 103 ist über die Leitung 104 mit der
Klemme 47 des Umschalters 36 verbunden. Die Schiene 105 des Trenngleises 101 ist über die Leitung 106 an die Klemme 45 des Umschalters angeschlossen. Die Schiene 107 ist mit der Klemme 46 und die Schie- ne 108 ist über die Leitung 109 mit der Klemme 44 verbunden.
Die in Fig. 7 gezeichnete Anlage umfasst für die dargestellte Überholstrecke rechtsseitig der Darstellung eine weitere Weiche, die in der gleichen
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