DE4015005A1 - ELECTROMECHANICAL SWITCHING DEVICE, ESPECIALLY FOR SWITCHES AND COUPLINGS OF MODEL RAILWAYS - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine elektromechanische Umschalt­ vorrichtung mit einem zwei entgegengesetzte Magnetpole aufweisenden Elektromagneten und mit permanentmagnetischen Einrichtungen mit zwei entgegengesetzten Polen zum Zusam­ menwirken mit dem Elektromagneten, wobei der Elektromagnet einerseits und die permanentmagnetischen Einrichtungen andererseits dem Herbeiführen einer Relativbewegung eines beweglichen Elements zwischen zwei Endstellungen dienen.The invention relates to an electromechanical switch device with a two opposite magnetic poles having electromagnets and with permanent magnetic Institutions with two opposite poles to the together interact with the electromagnet, the electromagnet on the one hand and the permanent magnetic devices on the other hand, bringing about a relative movement of a serve movable element between two end positions.

Insbesondere befaßt sich die Erfindung mit einer elektro­ mechanischen Umschaltvorrichtung zur Verwendung zur Betä­ tigung von Weichen und Kupplungen von Modelleisenbahnen, wobei die Umschaltvorrichtung in ein Gleisbett oder ein Fahrzeug eingebaut sein kann. In particular, the invention is concerned with an electro mechanical switching device for use for bet manufacture of switches and couplings for model trains, the switching device in a track bed or a Vehicle can be installed.  

Es ist bekannt, bei Modelleisenbahnen relativ kleine elek­ tromechanische Umschaltvorrichtungen im Schienennetz, ins­ besondere an Weichen, und an den Fahrzeugen, insbesondere zur Betätigung von Fahrzeugkupplungen, zu verwenden.It is known to be relatively small in model railways tromechanical switching devices in the rail network, ins special on switches, and on the vehicles, in particular to operate vehicle clutches.

Eine derartige Umschaltvorrichtung ist so ausgebildet, daß sie unter Ausnutzung magnetischer Anziehungs- und Ab­ stoßungskräfte eine mechanische Hin- und Herbewegung her­ beiführt, wie dies beispielsweise bei elektromechanischen Relais der Fall ist. Bei üblichen Umschaltvorrichtungen ist ein bewegliches Element im allgemeinen im Inneren einer einen Elektromagneten bildenden Spule angeordnet. Dieses Element wird dann in Abhängigkeit von einer Um­ schaltung der Polarität des Elektromagneten in seine eine oder andere Endstellung bewegt.Such a switching device is designed such that using magnetic attraction and ab mechanical forces to and fro as is the case with electromechanical Relay is the case. With conventional switching devices is a moving element generally inside a coil forming an electromagnet. This element is then dependent on an order switching the polarity of the electromagnet into its one or other end position moved.

Bei den bekannten Umschaltvorrichtungen ist es jedoch ein Problem, daß das bewegliche Element in der Lage, in die es durch das Fließen eines Erregerstroms bewegt wurde, mit­ tels besonderer Verriegelungseinrichtungen, beispielsweise mit Hilfe von Federn, verriegelt werden muß, da das beweg­ liche Element aus magnetisierbarem Material, wie z. B. Eisen, besteht, bzw. den Kern eines Elektromagneten bil­ det. Es ist auch bereits eine Umschaltvorrichtung bekannt, bei der das eine Ende eines Elektromagneten zwischen dem Nordpol und dem Südpol eines Permanentmagneten angeordnet ist, wobei der Elektromagnet selbst als bewegliches Ele­ ment verwendet wird. Eine derartige Umschaltvorrichtung hat den Vorteil, daß keine Verriegelungseinrichtungen vor­ gesehen werden müssen, da das bewegliche Element in jeder Endstellung von dem angrenzenden Pol des Permanentmagneten angezogen und festgehalten wird. Der Platzbedarf des Elek­ tromagneten ist jedoch dabei so groß, daß die gesamte An­ ordnung eine beträchtliche Größe besitzt. Dies führt zu dem weiteren Problem, daß es unmöglich ist, bei geringer Größe der Umschaltvorrichtung einen größeren Weg des be­ weglichen Elementes zu realisieren.In the known switching devices, however, it is a Problem that the movable element is able to hold it was moved by the flow of an excitation current with means of special locking devices, for example with the help of springs, must be locked, because that moves Liche element made of magnetizable material, such as. B. Iron exists, or the core of an electromagnet bil det. A switching device is also already known where one end of an electromagnet is between the North pole and the south pole of a permanent magnet is, the electromagnet itself as a movable ele ment is used. Such a switching device has the advantage that no locking devices in front must be seen as the movable element in each End position of the adjacent pole of the permanent magnet is attracted and held. The space requirement of the Elek tromagneten is however so large that the entire An  order is of considerable size. this leads to the further problem that it is impossible with less Size of the switching device a larger way of be realizing movable element.

Wenn eine Weiche für eine Modelleisenbahn mit einer kon­ ventionellen Umschaltvorrichtung realisiert werden soll, dann ist diese wegen der mechanischen Verriegelungs­ einrichtungen zu groß, um in ein Gleisbett integriert zu werden. Die Umschaltvorrichtung könnte natürlich neben dem Schienenstrang angeordnet werden; dies führt jedoch zu einer unattraktiven Modellbahnanlage. Auserdem ergibt sich bei der Montage der Umschaltvorrichtung im Gleisbett das Problem, daß dies einen Einfluß auf die gesamte Konstruk­ tion der Gleisanlage der Modelleisenbahn hat.If a switch for a model railway with a con conventional switching device is to be realized, then this is because of the mechanical locking facilities too large to be integrated into a track bed will. The switching device could of course next to that Rail track are arranged; however, this leads to an unattractive model railroad layout. It also results when installing the switching device in the track bed Problem that this affects the entire construct tion of the model railway track system.

Wenn bei Fahrzeugen von Modellbahnen zur Betätigung einer Kupplung bekannte Umschaltvorrichtungen eingesetzt werden sollen, ergeben sich ebenfalls Probleme. Bei den konven­ tionellen Kupplungen für Modellbahnen ist nämlich ein Um­ schalthebel vorhanden, der von der Kupplung absteht. Die­ ser Hebel muß mit Hilfe der bekannten Umschaltvorrichtung verstellt bzw. verschwenkt werden, um eine Kupplung zu Öffnen bzw. zu schließen. Wegen der Größe der bekannten Umschaltvorrichtungen führt dies ebenfalls zu Schwierig­ keiten. Außerdem sehen die bekannten Kupplungen wegen des abstehenden Betätigungshebels nicht naturgetreu aus.If in vehicles of model railways to operate a Coupling known switching devices are used there are also problems. At the convents tional couplings for model railroads is namely an order shift lever available that protrudes from the clutch. The This lever must be made using the known switching device be adjusted or pivoted to a clutch Open or close. Because of the size of the known Switching devices also make this difficult keiten. In addition, the known couplings because of the protruding actuating lever not lifelike.

Ausgehend vom Stand der Technik und der oben aufgezeigten Problematik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte elektromechanische Umschaltvorrichtung anzu­ geben, bei der auf besondere Verriegelungseinrichtungen verzichtet werden kann und die sehr klein gebaut werden kann. Based on the state of the art and the above Problem, the invention is based on the object improved electromechanical switching device give at the on special locking devices can be dispensed with and which are built very small can.  

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Umschaltvor­ richtung der eingangs angegebenen Art gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß das bewegliche Element zwei Enden auf­ weist, die jeweils mit einem Permanentmagneten zum Zusam­ menwirken mit jeweils einem Pol des Elektromagneten verse­ hen sind und daß eine elektrische Schaltung vorgesehen ist, mit deren Hilfe der Spule des Elektromagneten ein in der einen oder anderen Richtung fließender Strom zuführbar ist.This task is in a generic Umschaltvor direction of the type specified according to the invention solved in that the movable element has two ends points, each with a permanent magnet together Men act with one pole of the electromagnet verses hen and that an electrical circuit is provided is, with the help of the coil of the electromagnet an in current flowing in one direction or the other is.

Es ist ein besonderer Vorteil der erfindungsgemäßen Um­ schaltvorrichtung, daß sie zur Betätigung von Weichen bei Modellbahnanlagen miniaturisiert und insbesondere in das Gleisbett eingebaut werden kann und daß sie zur Betätigung der Kupplung eines Modellbahnfahrzeugs in der Weise ein­ gesetzt werden kann, daß die Fahrzeugkupplung sehr natur­ getreu wirkt.It is a particular advantage of the order according to the invention switching device that they for the operation of switches Model railroad systems miniaturized and especially in that Track bed can be installed and that it can be operated the coupling of a model railway vehicle in the way can be set that the vehicle clutch very natural looks true.

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird eine elektro­ mechanische Umschaltvorrichtung in Form eines Generators zur Erzeugung der Energie für eine Hin- und Herbewegung geschaffen, welcher einen Elektromagneten mit magnetischen Polen entgegengesetzter Polarität aufweist. Zwischen den beiden Polen des Elektromagneten ist ein bewegliches Ele­ ment hin- und herbeweglich angeordnet, welches an seinen beiden, den beiden Polen des Elektromagneten gegenüberlie­ genden Enden mit Permanentmagneten versehen ist, die der­ art angeordnet sind, daß beiden Polen des Elektromagneten jeweils ein permanentmagnetischer Pol derselben Polarität gegenüberliegt. Zur Erregung des Elektromagneten sind da­ bei eine Stromquelle und eine Steuerschaltung vorgesehen, mit deren Hilfe der Strom von der Stromquelle zu dem Elek­ tromagneten derart steuerbar ist, daß dessen Pole dieselbe Polarität oder die entgegengesetzte Polarität wie die Pole der ihnen gegenüberliegenden Permanentmagneten annehmen. Dabei wird das bewegliche Element zwischen den beiden Polen des Elektromagneten hin- und herbewegt, indem man die Stromzufuhr zu dem Elektromagneten durch die Steuer­ schaltung steuert.According to a first aspect of the invention, an electro mechanical switching device in the form of a generator to generate the energy for a reciprocation created an electromagnet with magnetic Poland has opposite polarity. Between both poles of the electromagnet is a movable ele ment arranged back and forth, which on its facing both, the two poles of the electromagnet ends is provided with permanent magnets that the are arranged that both poles of the electromagnet each have a permanent magnetic pole of the same polarity opposite. Are there to excite the electromagnet provided with a current source and a control circuit, with the help of which the current from the power source to the elec tromagneten is controllable in such a way that its poles are the same  Polarity or the opposite polarity as the poles of the permanent magnets opposite them. The moving element is between the two Poles of the electromagnet reciprocated by the power supply to the electromagnet by the tax circuit controls.

Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist eine Weiche für Modellbahnschienen vorgesehen, die einen Elektromagneten mit Magnetpolen entgegengesetzter Polari­ tät und ein bewegliches Element umfaßt, welches zwischen den beiden Polen des Elektromagneten angeordnet ist, um eine Hin- und Herbewegung auszuführen, wobei das beweg­ liche Element an seinen beiden Seiten, die den beiden Polen gegenüberliegen, mit Permanentmagneten versehen ist, die derart angeordnet sind, daß beiden Polen des Elektro­ magneten permanentmagnetische Pole derselben Polarität gegenüberliegen. Ferner sind eine Stromquelle zum Erregen des Elektromagneten und eine Steuerschaltung zur Steuerung des Stroms aus der Stromquelle zu dem Elektromagneten vor­ gesehen, um in den Polen des Elektromagneten eine Polari­ tät hervorzurufen, welche mit der Polarität der permanent­ magnetischen Pole identisch oder zu dieser entgegengesetzt ist. Die beweglichen Elemente der Weiche sind dabei mit dem beweglichen Element der Umschaltvorrichtung verbunden.According to a second aspect of the present invention a switch is provided for model railroad tracks, the one Electromagnets with magnetic poles of opposite polari act and comprises a movable element which between the two poles of the electromagnet is arranged to to perform a back and forth movement, the moving element on both sides, the two Opposite poles, is provided with permanent magnets, which are arranged so that both poles of the electro magnets permanent magnetic poles of the same polarity opposite. There is also a current source for excitation of the electromagnet and a control circuit for control the current from the power source to the electromagnet seen to be a polar in the poles of the electromagnet cause which with the polarity of the permanent magnetic poles identical or opposite to this is. The moving elements of the switch are included connected to the movable element of the switching device.

Gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Gleisbett- bzw. Schienenstück für Modellbahnanlagen vorgesehen, welches einen Elektromagneten mit entgegenge­ setzten Magnetpolen enthält. Ein bewegliches Element ist zwischen den beiden Polen des Elektromagneten hin- und herbeweglich angeordnet und an seinen beiden Seiten, die den Polen des Permanentmagneten gegenüberliegen, derart mit Permanentmagneten versehen, daß den beiden Polen des Elektromagneten permanentmagnetische Pole derselben Pola­ rität gegenüberliegen. Weichenteile mit beweglichen Wei­ chenelementen der Modellbahnanlage sind mit dem bewegli­ chen Element verbunden. Ferner ist eine Basis vorgesehen, welche den Elektromagneten, das bewegliche Element und die beweglichen Weichenteile umfaßt.According to a third aspect of the present invention a track bed or rail piece for model railroad layouts provided which an electromagnet with counter contains magnetic poles. Is a moving element back and forth between the two poles of the electromagnet movably arranged and on both sides, the opposite the poles of the permanent magnet, such provided with permanent magnets that the two poles of the  Electromagnets permanent magnetic poles of the same pola opposite. Switch parts with movable white Chen elements of the model railroad system are with the mov Chen element connected. A base is also provided, which the electromagnet, the movable element and the movable switch parts includes.

Gemäß einem vierten Aspekt der Erfindung ist eine Kupplung für Modellbahnfahrzeuge vorgesehen, wobei jedes der Minia­ turfahrzeuge eine Umschaltvorrichtung in Form eines Gene­ rators zur Erzeugung der Kraft für eine Hin- und Herbewe­ gung aufweist, welcher einen Elektromagneten mit magneti­ schen Polen entgegengesetzter Polarität umfaßt. Ein beweg­ liches Element ist zwischen den beiden Polen des Elektro­ magneten hin- und herbeweglich angeordnet und an seinen beiden den Polen gegenüberliegenden Seiten derart mit Per­ manentmagneten versehen, daß beide Pole des Elektromagne­ ten permanentmagnetischen Polen derselben Polarität gegen­ überliegen. Eine Stromquelle und eine Steuerschaltung die­ nen der Erzeugung und Steuerung eines Erregerstroms durch den Elektromagneten derart, daß dessen Pole dieselbe Pola­ rität oder die entgegengesetzte Polarität wie die ihnen gegenüberliegenden permanentmagnetischen Pole annehmen. Die Bewegung des beweglichen Elements kann mit Hilfe eines Drahtes auf einen beweglichen Kupplungshaken der Kupplung des Modellfahrzeugs übertragen werden.According to a fourth aspect of the invention is a clutch intended for model railway vehicles, each of the Minia tur vehicles a switching device in the form of a gene rators to generate the power for a back and forth movement supply, which has an electromagnet with magneti poles of opposite polarity. A moving Element is between the two poles of the electrical system magnets arranged back and forth on his both sides opposite the poles with Per manentmagneten provided that both poles of the electromagnetic against permanent magnetic poles of the same polarity overlap. A power source and a control circuit generation and control of an excitation current the electromagnet in such a way that its poles have the same pole or the opposite polarity to that of them assume opposite permanent magnetic poles. The movement of the movable element can be done with the help of a Wire on a movable coupling hook of the coupling of the model vehicle are transmitted.

Wie aus der vorstehenden Erläuterung deutlich wird, be­ steht bei einer Umschaltvorrichtung gemäß der Erfindung die Möglichkeit, die Stromzufuhr von der Stromquelle zu dem Elektromagneten derart zu steuern, daß die Pole des Elektromagneten dieselbe Polarität oder die entgegenge­ setzte Polarität wie die ihnen gegenüberliegenden Pole der Permanentmagneten des beweglichen Elements annehmen. Einer der Permanentmagnete hat somit dieselbe Polarität wie der benachbarte Pol des Elektromagneten, so daß die Pole ein­ ander abstoßen, während der andere Permanentmagnet und der ihm gegenüberliegende Pol des Elektromagneten entgegenge­ setzte magnetische Polaritäten besitzen und einander an­ ziehen, so daß sich das bewegliche Element in eine Lage bewegt, in der die Pole entgegesetzter Polarität in engem Kontakt miteinander stehen. Selbst wenn der Erregerstrom in diesem Zustand unterbrochen wird, wird das bewegliche Element durch die Wirkung des einen Permanentmagneten nach seiner Bewegung in seiner Lage gehalten und ohne spezielle Verriegelungseinrichtungen in dieser Lage gesichert.As is clear from the above explanation, be stands in a switching device according to the invention the ability to add power from the power source to control the electromagnet so that the poles of the Electromagnets the same polarity or the opposite set polarity like the opposite poles of the Accept permanent magnets of the movable element. One  the permanent magnet thus has the same polarity as that adjacent pole of the electromagnet so that the poles are one repel the other while the other permanent magnet and the opposite pole of the electromagnet opposite set magnetic polarities and have each other pull so that the movable element is in one position moves in which the poles of opposite polarity in narrow Are in contact with each other. Even if the excitation current is interrupted in this state, the movable Element by the action of a permanent magnet its movement held in place and without any special Locking devices secured in this position.

Bei einer anschließenden Umkehrung der Stromrichtung für den Elektromagneten mit Hilfe der Steuerschaltung erhalten beide Pole des Elektromagneten die entgegengesetzte Pola­ rität, so daß auf das bewegliche Element Kräfte einwirken, die den zuvor wirksamen Kräften entgegengesetzt sind, woraufhin es wieder in seine Ausgangsposition zurückkehrt. Das bewegliche Element wird also durch Stromrichtungs­ umschaltungen hin- und herbewegt und in jeder Endstellung magnetisch gesichert.With a subsequent reversal of the current direction for get the electromagnet with the help of the control circuit both poles of the electromagnet have the opposite pola rity, so that forces act on the movable element, which are opposed to the previously effective forces, whereupon it returns to its starting position. The moving element is thus by current direction switching back and forth and in every end position magnetically secured.

Eine Weiche mit einer erfindungsgemäßen Umschaltvorrich­ tung kann insgesamt kleiner ausgebildet werden als bisher, da die Umschaltvorrichtung selbst miniaturisiert werden kann, wobei die beweglichen Weichenelemente mit dem beweg­ lichen Element der Umschaltvorrichtung verbunden sind.A switch with a switching device according to the invention overall can be made smaller than before, because the switching device itself can be miniaturized can, the movable switch elements with the movable union element of the switching device.

Ein Teilstück einer Schiene bzw. eines Schienenbetts für eine Modellbahnanlage kann bei Verwendung einer Umschalt­ vorrichtung gemäß der Erfindung als unabhängiges, komplet­ tes, fernsteuerbares und bequem zu verwendendes Bauteil ausgestaltet werden, da seine Basis den Elektromagneten und das bewegliche Element sowie die beweglichen Weichen­ teile aufnehmen kann.A section of a rail or a rail bed for a model railroad layout can be used with a shift device according to the invention as an independent, complete tes, remotely controllable and easy to use component be designed because its base is the electromagnet  and the movable element as well as the movable switches can accommodate parts.

Bei einer Modellbahnkupplung mit einer erfindungsgemäßen Umschaltvorrichtung kann ein mit dem beweglichen Element verbundener Kupplungshaken geöffnet und geschlossen wer­ den, wobei die miniaturisierte Umschaltvorrichtung in das Fahrzeug eingebaut und mit dem Kupplungshaken über ein flexibles Element, insbesondere einen Draht, verbunden wird.In a model train coupling with an inventive Switching device can one with the movable element connected coupling hook opened and closed who the, wherein the miniaturized switching device in the Vehicle installed and with the clutch hook over a flexible element, in particular a wire connected becomes.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung werden nachstehend anhand von Zeichnungen noch näher erläutert. Es zeigen.Further details and advantages of the invention will be explained in more detail below with reference to drawings. Show it.

Fig. 1 eine schematische Darstellung einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Umschalt­ vorrichtung, teils als schematische Schnittdar­ stellung, teils als schematisches Blockschaltbild; Figure 1 is a schematic representation of a preferred embodiment of a switching device according to the invention, partly as a schematic sectional view, partly as a schematic block diagram.

Fig. 2 ein Ersatzschaltbild der Umschaltvorrichtung gemäß Fig. 1; FIG. 2 shows an equivalent circuit diagram of the switching device according to FIG. 1;

Fig. 3 eine der Darstellung gem. Fig. 1 entsprechende Darstellung für einen zweiten Betriebszustand der Umschaltvorrichtung; Fig. 3 is a representation according to. Figure 1 corresponding representation for a second operating state of the switching device.

Fig. 4 eine der Darstellung gem. Fig. 2 entsprechende Darstellung für einen zweiten Betriebszustand der Umschaltvorrichtung; Fig. 4 is a representation according to. Fig. 2 corresponding representation for a second operating state of the switching device;

Fig. 5 und Fig. 7 jeweils eine Draufsicht auf eine Weiche mit einer erfindungsgemäßen Umschaltvorrichtung für die beiden Betriebsstellungen der Weiche; Fig. 5 and 7 are respectively a plan view of a switch with a switching device according to the invention for the two operating positions of the switch Fig.

Fig. 6 eine Seitenansicht der Weiche gem. Fig. 5; Fig. 6 is a side view of the switch according. Fig. 5;

Fig. 8 und Fig. 9 schematische Darstellungen von Modellbahnfahr­ zeugen mit einer Kupplung, die durch eine erfin­ dungsgemäße Umschaltvorrichtung betätigbar ist, und zwar für die beiden Betriebszustände der Kupplung. Fig. 8 and Fig. 9 are schematic representations of Modellbahnfahr testify with a clutch that can be actuated by an inventive switch device, namely for the two operating states of the clutch.

Im einzelnen zeigt Fig. 1 eine elektromechanische Um­ schaltvorrichtung 1, welche folgende Elemente aufweist: Einen Elektromagneten 5 mit einem in wesentlichen C-förmi­ gen Magnetkern 3 aus magnetisierbaren Material, der inner­ halb eines Gehäuses 2 mit im wesentlichen rechteckigen Querschnitt angeordnet ist und mit einer um den Magnetkern 3 herumgewickelten Spule 4; eine Gleichstromquelle 6 zum Erzeugen eines durch die Spule 4 fließenden Erregerstroms; einen der Gleichstromquelle 6 zugeordneten Leistungsschalter 7; eine Steuerschaltung 8 zur Steuerung der Stromzufuhr aus der Gleichstromquelle 6 zu der Spule 4 und ein bewegliches Element 9, welches hin- und herbeweglich zwischen entgegengesetzten Magnetpolen 5A und 5B des Elektromagneten 5 angeordnet ist. Fig. 2 zeigt ein Schaltbild der Umschaltvorrichtung gemäß Fig. 1.In detail, Figure 1 shows an electromechanical order switching device 1, which has the following elements:. An electromagnet 5 which contains a gene substantially C-förmi magnetic core 3 of magnetizable material, the inner half of a housing 2 having a substantially rectangular cross-section and provided with a coil 4 wound around the magnetic core 3 ; a DC power source 6 for generating an exciting current flowing through the coil 4 ; a circuit breaker 7 assigned to the direct current source 6 ; a control circuit 8 for controlling the current supply from the direct current source 6 to the coil 4 and a movable element 9 , which is arranged to move back and forth between opposite magnetic poles 5 A and 5 B of the electromagnet 5 . FIG. 2 shows a circuit diagram of the switching device according to FIG. 1.

Das bewegliche Element 9 besitzt einen Grundkörper 10 bei­ spielsweise aus Metall oder Kunstharz in Form einer recht­ eckigen Stange sowie zwei Permanentmagnete 11A und 11B, die an den beiden Enden des Grundkörpers 10 befestigt sind und je einem der Magnetpole 5A bzw. 5B gegenüberliegen. Das bewegliche Element 9 umfaßt ferner eine Stellstange 12, welche nach außen von dem einen Permanentmagnet 11B absteht und den Magnetpol 5B des Magnetkerns 3 sowie die angrenzende Wand des Gehäuses 2 durchgreift. Die Stell­ stange 12 ist an ihrem freien äußeren Ende mit einem Betä­ tigungsstück 12A zum Erfassen eines Stellelements 16A eines Umschalters 16 versehen.The movable element 9 has a base body 10 for example made of metal or synthetic resin in the form of a right-angled rod and two permanent magnets 11 A and 11 B, which are attached to the two ends of the base body 10 and one of the magnetic poles 5 A and 5 B, respectively opposite. The movable element 9 further comprises an actuating rod 12 which projects outwards from the one permanent magnet 11 B and passes through the magnetic pole 5 B of the magnetic core 3 and the adjacent wall of the housing 2 . The actuating rod 12 is provided at its free outer end with an actuating piece 12 A for detecting an actuating element 16 A of a switch 16 .

Die Permanentmagnete 11A und 11B sind derart angeordnet, daß ihre den Polen 5A und 5B gegenüberliegenden Seiten jeweils einen Nordpol N bilden.The permanent magnets 11 A and 11 B are arranged such that their sides opposite the poles 5 A and 5 B each form a north pole N.

Wie aus Fig. 1 in Verbindung mit Fig. 2 deutlich wird, um­ faßt die Steuerschaltung 8 einen Wechselschalter 14 zum Umschalten der Stromrichtung durch die Spule 4 bzw. zum Vertauschen der Spulenanschlüsse bezüglich der beiden Pole der Stromquelle 6 sowie den bereits erwähnten Umschalter 16, welcher durch die Stellstange 12 wie folgt betätigbar ist: Wenn die Stellstange 12 ihre in Fig. 1 gezeigte Position einnimmt, in der der Magnet 11A an dem Magnetpol 5A anliegt, dann wird der negative Pol (-) der Stromquelle 6 mit dem Schaltarm 14A des Wechselschalters 14 verbunden. Wenn die Stellstange 12 in Richtung des Pfeils X2 ver­ schoben wird, dann wird der negative Pol (-) mit dem an­ deren Schaltarm 14B des Wechselschalters 14 verbunden.As is clear from FIG. 1 in connection with FIG. 2, the control circuit 8 includes a changeover switch 14 for switching the current direction through the coil 4 or for exchanging the coil connections with respect to the two poles of the current source 6 and the switch 16 already mentioned, which can be actuated by the actuating rod 12 as follows: When the actuating rod 12 assumes its position shown in FIG. 1, in which the magnet 11 A is applied to the magnetic pole 5 A, then the negative pole (-) of the current source 6 with the switching arm 14 A of the changeover switch 14 connected. If the actuating rod 12 is pushed ver in the direction of arrow X 2 , then the negative pole (-) is connected to the switch arm 14 B of the changeover switch 14 .

Wie Fig. 2 zeigt, sind der Leistungsschalter 7 und der Um­ schalter 16 mit dem Wechselschalter 14 verdrahtet, so daß die Schalter 7 und 16 und die Gleichstromquelle 6 sowie der Wechselschalter 14 zur Realisierung einer Fernsteue­ rung im Abstand von dem Gehäuse 2 angeordnet werden können.As shown in Fig. 2, the circuit breaker 7 and the order switch 16 are wired to the changeover switch 14 so that the switches 7 and 16 and the direct current source 6 and the changeover switch 14 can be arranged at a distance from the housing 2 for realizing a remote control .

Nachstehend soll nunmehr die Arbeitsweise der Umschaltvor­ richtung gemäß Fig. 1 und 2 unter ergänzender Bezugnahme auf Fig. 3 und 4 näher erläutert werden. Dabei ist zu­ nächst zu beachten, daß die Schaltarme 14A und 14B des Wechselschalters 14 zunächst die in Fig. 2 gezeigte Aus­ gangsstellung einnehmen, wenn sich die Stellstange 12 und der Umschalter 16 in der in Fig. 1 und 2 gezeigten Lage befinden.The operation of the Umschaltvor direction according to FIGS. 1 and 2 will now be explained in more detail with additional reference to FIGS. 3 and 4. It should first be noted that the switching arms 14 A and 14 B of the changeover switch 14 first assume the starting position shown in FIG. 2 when the actuating rod 12 and the changeover switch 16 are in the position shown in FIGS. 1 and 2.

Wenn nun der Leistungsschalter 7 geschlossen wird, ergibt sich ein geschlossener Strompfad vom Pluspol (+) der Gleichstromquelle 6 zum Minuspol (-) derselben, und zwar über folgende Schleife: Schalter 7 - Schaltarm 14B des Wechselschalters 14 - Spule 4 - Schaltarm 14A des Wechsel­ schalters 14 - Schaltarm des Umschalters 16. Die Strom­ richtung durch die Spule 4 ist dabei so, daß der Pol 5A ein Nordpol wird, während der Pol 5B ein Südpol wird.If the circuit breaker 7 is now closed, there is a closed current path from the positive pole (+) of the direct current source 6 to the negative pole (-), via the following loop: switch 7 - switching arm 14 B of the changeover switch 14 - coil 4 - switching arm 14 A of the changeover switch 14 - switching arm of the changeover switch 16 . The current direction through the coil 4 is such that the pole 5 A becomes a north pole, while the pole 5 B becomes a south pole.

Auf den Permanentmagneten 11A des beweglichen Elements 9 wirkt folglich eine abstoßende Kraft ein, während auf den anderen Permanentmagneten 11B eine Anziehungskraft ausgeübt wird, so daß sich das bewegliche Element 9 in Richtung des Pfeils X2 und in die in Fig. 3 gezeigte Posi­ tion bewegt. Dabei bewegt sich auch die Stellstange 12 in der Richtung 12 X2, so daß das Stellelement 16A verstellt wird und dabei den Umschalter 16 in den in Fig. 4 gezeig­ ten Zustand bringt. Der Schaltarm 14A des Wechselschalters 14 wird dabei von dem negativen Pol (-) der Stromquelle 6 getrennt, wodurch die Stromzufuhr zu der Spule 4 des Elek­ tromagneten 5 unterbrochen wird. Das bewegliche Element 9 wird jedoch durch die magnetische Kraft des Permanentmag­ neten 11B in der in Fig. 3 gezeigten Lage gehalten. Mit anderen Worten wird also das bewegliche Element 9 trotz der Stromunterbrechung in seiner neuen Lage "verriegelt".A repelling force acts on the permanent magnet 11 A of the movable element 9 , while an attractive force is exerted on the other permanent magnet 11 B, so that the movable element 9 in the direction of arrow X 2 and in the position shown in FIG. 3 tion moves. The actuating rod 12 also moves in the direction 12 X 2 , so that the actuating element 16 A is adjusted and thereby brings the changeover switch 16 into the state shown in FIG. 4. The switching arm 14 A of the changeover switch 14 is separated from the negative pole (-) of the current source 6 , whereby the current supply to the coil 4 of the electromagnet 5 is interrupted. However, the movable member 9 is held by the magnetic force of the permanent magnet 11 B in the position shown in Fig. 3. In other words, the movable element 9 is "locked" in its new position despite the power cut.

Nachstehend soll nunmehr die Rückkehrbewegung des beweg­ lichen Elements 9 erläutert werden. The return movement of the movable element 9 will now be explained below.

Durch die bei Betätigung des Schalters 7 erfolgende Verla­ gerung der Schaltarme 14A und 14B des Wechselschalters 14 aus der in Fig. 1 gezeigten Lage in die Stellung gemäß Fig. 4 wird beim erneuten Schließen des Leistungsschalters 7 folgender neuer geschlossener Stromkreis definiert: Positiver Pol (+) der Gleichstromquelle 6 - Leistungs­ schalter 7 - Schaltarm 14A des Wechselschalters 14 - Spule 4 - Schaltarm 14B des Wechselschalters 14 - Umschalter 16 - negativer Pol (-) der Stromquelle 6. Der Gleichstrom fließt dabei in der entgegengesetzten Richtung wie zuvor durch die Spule 4, so daß der Pol 5A ein Südpol wird, wäh­ rend der Pol 5B ein Nordpol wird.Due to the actuation of the switch 7 , relocation of the switching arms 14 A and 14 B of the changeover switch 14 from the position shown in FIG. 1 to the position according to FIG. 4, the following new closed circuit is defined when the circuit breaker 7 is closed again: positive pole (+) of the direct current source 6 - circuit breaker 7 - switching arm 14 A of the two-way switch 14 - coil 4 - switching arm 14 B of the two -way switch 14 - changeover switch 16 - negative pole (-) of the current source 6 . The direct current flows in the opposite direction as before through the coil 4 , so that the pole 5 A becomes a south pole, while the pole 5 B becomes a north pole.

Der Permamentmagnet 11A des beweglichen Elements wird folglich magnetisch angezogen, während der Permanentmagnet 11B abgestoßen wird, so daß sich das bewegliche Element 9 in der Richtung X1 bewegt und schließlich in seinen in Fig. 1 gezeigten Ausgangszustand zurückkehrt. Das beweg­ liche Element ist nunmehr in seiner Ausgangsstellung "ver­ riegelt". Selbst wenn in diesem Zustand der Leistungs­ schalter 7 geöffnet wird, so daß die Pole 5A und 5B entmag­ netisiert werden, hält die Magnetkraft des Permanentmagne­ ten 11A des bewegliche Element 9 in seiner Ausgangsstel­ lung.The permanent magnet 11 A of the movable element is consequently magnetically attracted while the permanent magnet 11 B is repelled, so that the movable element 9 moves in the direction X 1 and finally returns to its initial state shown in FIG. 1. The movable element is now "locked" in its initial position. Even if the power switch 7 is opened in this state, so that the poles 5 A and 5 B are de-magnetized, the magnetic force of the permanent magnet 11 A of the movable element 9 holds in its initial position.

Bei dem vorstehend betrachteten Ausführungsbeispiel einer Umschaltvorrichtung gemäß der Erfindung ist gewährleistet, daß jederzeit die Energie für eine Bewegung des bewegli­ chen Elements 9 erzeugt werden kann, welches vor und nach seiner Verstellung sicher festgelegt ist, ohne daß spe­ zielle Verriegelungseinrichtungen erforderlich wären. Die Umschaltvorrichtung kann somit sehr klein gebaut bzw. miniaturisiert werden. In the above-considered embodiment of a switching device according to the invention it is ensured that the energy for a movement of the movable element 9 can be generated at any time, which is securely fixed before and after its adjustment without special locking devices being required. The switching device can thus be built very small or miniaturized.

Nachstehend sollen nunmehr anhand von Fig. 5 bis 7 Ausfüh­ rungsbeispiele einer die erfindungsgemäße Umschaltvorrich­ tung 1 enthaltenden Weiche für eine Modelleisenbahn näher erläutert werden.Below are now with reference to FIG. 5 to 7 exporting approximately examples of the inventive device 1 containing Umschaltvorrich crossover for a model train will be explained in more detail.

Im einzelnen zeigenShow in detail

Fig. 5 und 6 jeweils eine Weiche 20, bei der die Elemente der Umschaltvorrichtung in einen Gleiskörper 50 eingebaut sind, der speziell für eine Wei­ che einer Modelleisenbahn entwickelt wurde, wobei mit dem beweglichen Element 9 (zusätzlich) ein Stellelement 22 verbunden ist, welches mit den Weichenzungen 23A und 23B der Weiche 20 verbunden ist, die zu einer auf dem Gleis­ körper 50 verlegten Schienenanordnung 21 gehört. FIGS. 5 and 6 are each a switch 20, in which the elements of the switching device are installed in a track body 50, the surface specifically for a Wei a model train has been developed, wherein (additionally) to the movable member 9, an adjusting element 22 is connected which is connected to the switch tongues 23 A and 23 B of the switch 20 , which belongs to a rail arrangement 21 laid on the track body 50 .

Wenn nun ein Fahrzeug (nicht gezeigt) in Richtung des Pfeils F auf die Weiche 20 zufährt, dann verläßt es die -Weiche in Richtung des Pfeils A, wenn die Weichenzungen 23A und 23B die in Fig. 5 gezeigte Lage einnehmen. Diese Lage entspricht der in Fig. 1 gezeigten Position des be­ weglichen Elements 9. Wenn sich nun das bewegliche Element 9 in seine andere Endstellung bewegt, die in Fig. 3 ge­ zeigt ist, dann werden die Weichenzungen 23A, 23B in die in Fig. 7 gezeigte Lage verstellt. Bei dieser Weichenstel­ lung verläßt ein in Richtung des Pfeils F einlaufender Wa­ gen die Weiche in Richtung des Pfeils B, da die Weichen­ zungen 23A und 23B nunmehr umgeschaltet sind.If a vehicle (not shown) approaches the switch 20 in the direction of the arrow F, then it leaves the switch in the direction of the arrow A when the switch tongues 23 A and 23 B assume the position shown in FIG. 5. This position corresponds to the position of the movable element 9 shown in FIG. 1. If the movable element 9 now moves into its other end position, which is shown in FIG. 3 ge, then the switch tongues 23 A, 23 B are adjusted into the position shown in FIG. 7. With this switch setting, an incoming in the direction of arrow F wa leaves the switch in the direction of arrow B, since the switch tongues 23 A and 23 B are now switched.

Obwohl dies in Fig. 5 und 7 nicht gezeigt ist, können zwi­ schen den Schienen 21 in üblicher Weise Schwellen vorge­ sehen sein, da die Umschaltvorrichtung im Inneren des Gleiskörpers 50 angeordnet ist. In Fig. 5 und 7 bezeichnen die weiteren Bezugszeichen 21A, 21B, 21C, 21D, 21E und 21F Verbindungsstücke bzw. Anschlußpunkte der Schienenanord­ nung 21 einschließlich der Weichenanordnung 20. Although this is not shown in FIGS . 5 and 7, thresholds can be seen between the rails 21 in the usual way, since the switching device is arranged inside the track body 50 . In FIGS. 5 and 7, the other reference numerals 21 A, 21 B, 21 C, 21 D, 21 E and 21 F connectors or connection points of the slide Nena UTHORISATION 21 including switches assembly 20.

Bei der betrachteten Gleisanlage kann das Umschalten der Weiche 20 mit Hilfe des Wechselschalters 14, des Umschal­ ters 16, des Leistungsschalters 7 und der Gleichstrom­ quelle 6 durch Fernsteuerung erfolgen. Außerdem kann eine Weichenanordnung der betrachteten Art unabhängig von den derzeit üblichen Produkten in den Handel gebracht werden.In the track system under consideration, the switch 20 can be switched using the changeover switch 14 , the changeover switch 16 , the circuit breaker 7 and the direct current source 6 by remote control. In addition, a switch arrangement of the type under consideration can be brought onto the market independently of the currently customary products.

Anhand von Fig. 8 und 9 soll nachstehend ein Ausführungs­ beispiel einer Kupplung für eine Modelleisenbahn näher er­ läutert werden, die eine erfindungsgemäße Umschaltvorrich­ tung umfaßt.Referring to Fig. 8 and 9 is intended to below an execution example of a coupling for a model train nearer it will be explained, the present invention comprises a Umschaltvorrich processing.

Im einzelnen zeigenShow in detail

Fig. 8 und 9 jeweils eine Kupplung 30 an einem Fahrzeug bzw. Wagen 40, auf dessen Chassis 41 die erfindungsgemäße Umschaltvorrichtung 1 montiert ist. Die Kupplung 30 besitzt einen Kupplungshaken 42, der an einem Ende des Wagens 40 montiert ist und einen Kupplungsarm 43 aufweist, der in Abhängigkeit von der Hin- und Herbewegung des beweglichen Elements 9 schwenkbar ist. FIGS. 8 and 9 are each a clutch is mounted on a vehicle or carriage 40, on the chassis 41, the switching device 1 according to the invention 30th The coupling 30 has a coupling hook 42 which is mounted on one end of the carriage 40 and has a coupling arm 43 which can be pivoted as a function of the reciprocating movement of the movable element 9 .

Im einzelnen ist zwischen einem seitlich abstehenden An­ satz 9A des beweglichen Elements 9 und einem Kupplungsarm 43 mit einem Gelenkpunkt 43A ein Drahtelement 44, wie z. B. ein rostfreier Draht, gespannt, während Einstellfedern 46A und 46B jeweils zwischen einem festen Anschlag 45A bzw. 45B an dem Chassis 41 und dem Ansatz 9A angeordnet sind.In particular, between a laterally projecting set 9 A of the movable element 9 and a coupling arm 43 with a hinge point 43 A, a wire element 44 , such as. B. a stainless wire, tensioned, while adjusting springs 46 A and 46 B are each arranged between a fixed stop 45 A and 45 B on the chassis 41 and the approach 9 A.

Man sieht in Fig. 8, daß für das Drahtelement 44 Führungen 47, 48 vorgesehen sind, und daß Federn 49A und 49B vorge­ sehen sind, um die Schwenkbewegung de Kupplungshakens 42 zu regulieren. One can see in Fig. 8, that for the wire element 44 guides 47, 48 are provided, and in that springs 49 A and 49 B are pre see to the pivotal movement of de coupling hook regulate 42nd

Bei der betrachteten Kupplung 30 entspricht das bewegliche Element 9 demjenigen in Fig. 1. Dadurch, daß der Perma­ nentmagnet 11A an dem Pol 5A festgelegt wird, wird der fe­ dernd in seine Schließstellung vorgespannte Kupplungsarm 43 durch das Drahtelement 44 in Richtung des Pfeils 1 ge­ schwenkt, um einen Haken 42a eines anderen Wagens 40A zu verriegeln.In the clutch 30 considered, the movable element 9 corresponds to that in Fig. 1. Because the permanent magnet 11 A is fixed to the pole 5 A, the spring-loaded clutch arm 43 is biased into its closed position by the wire element 44 in the direction of the arrow 1 ge pivots to lock a hook 42 a of another car 40 A.

In Fig. 9 nimmt das bewegliche Element 9 eine Lage ein, die derjenigen in Fig. 3 entspricht. Das bewegliche Ele­ ment 9 und das Drahtelement 44 sind in Richtung des Pfeils X2 verlagert, so daß der Kupplungsarm 43 in Richtung des Pfeils 2 geschwenkt ist, wodurch der Kupplungshaken 42 von einem damit zusammenwirkenden Kupplungshaken 42A eines anderen Fahrzeugs 40A gelöst wird.In Fig. 9, the movable member 9 takes a position A corresponding to that in Fig. 3 corresponds. The movable ele ment 9 and the wire element 44 are displaced in the direction of arrow X 2 , so that the coupling arm 43 is pivoted in the direction of arrow 2 , whereby the coupling hook 42 is released from a cooperating coupling hook 42 A of another vehicle 40 A.

Während die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf be­ stimmte Ausführungsbeispiele erläutert wurde, versteht es sich, daß dem Fachmann - ausgehend von diesen Ausführungs­ beispielen - zahlreiche Möglichkeiten für Änderungen und/oder Ergänzungen zu Gebote stehen, und daß die erfindungs­ gemäße Umschaltvorrichtung auf zahlreichen weiteren Gebie­ ten einsetzbar ist, einschließlich der Bereiche, in denen elektromagnetische Relais Verwendung finden.While the present invention with reference to be agreed exemplary embodiments, it understands that the expert - based on this execution examples - numerous possibilities for changes and / or There are additions to commandments, and that the invention appropriate switching device in numerous other areas can be used, including areas in which electromagnetic relays are used.

Claims (6)

1. Elektromagnetische Umschaltvorrichtung mit einem zwei entgegengesetzte Magnetpole aufweisenden Elektromag­ neten und mit permanentmagnetischen Einrichtungen mit zwei entgegengesetzten Polen zum Zusammenwirken mit dem Elektromagneten, wobei der Elektromagnet einer­ seits und die permanentmagnetischen Einrichtungen andererseits dem Herbeiführen einer Relativbewegung eines beweglichen Elements zwischen zwei Endstellungen dienen, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Element (9) zwei Enden aufweist, die jeweils mit einem Permanentmagneten (11A, 11B) zum Zusammenwirken mit jeweils einem Pol des Elektromagneten (5) versehen sind und daß eine elektrische Schaltung (6, 7, 8) vor­ gesehen ist, mit deren Hilfe der Spule (4) des Elek­ tromagneten (5) ein in der einen oder anderen Richtung fließender Strom zuführbar ist.1. Electromagnetic switching device with an electromagnet having two opposite magnetic poles and with permanent magnetic devices with two opposite poles for interacting with the electromagnet, the electromagnet on the one hand and the permanent magnetic devices on the other hand serving to bring about a relative movement of a movable element between two end positions, characterized in that the movable element (9) has two ends, the one pole of the electromagnet (5) are each provided with a permanent magnet (11 a, 11 B) for cooperation with each, and in that an electrical circuit (6, 7, 8) before is seen, with the help of the coil ( 4 ) of the electromagnet ( 5 ) a current flowing in one direction or the other can be supplied. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die äußeren Enden der Permanentmagnete (11A, 11b) des beweglichen Elements (9) dieselbe magnetische Polarität besitzen, und daß das bewegliche Element (9) zwischen Polen entgegengesetzter Polarität des Elek­ tromagneten (5) angeordnet ist. 2. Device according to claim 1, characterized in that the outer ends of the permanent magnets ( 11 A, 11 b) of the movable element ( 9 ) have the same magnetic polarity, and that the movable element ( 9 ) between poles of opposite polarity of the electromagnet ( 5 ) is arranged. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das bewegliche Element (9) einerseits und die elektrische Schaltung (6, 7, 8) andererseits mit Umschalteinrichtungen (12A, 16A) versehen sind, mit deren Hilfe bei jeder Betätigung der elektrischen Schaltung (6, 7, 8) mittels eines dafür vorgesehenen Schalters (7) aus seiner einen in seine andere End­ stellung bewegbar und dort magnetisch festlegbar ist.3. Apparatus according to claim 1 or 2, characterized in that the movable element ( 9 ) on the one hand and the electrical circuit ( 6 , 7 , 8 ) on the other hand are provided with switching devices ( 12 A, 16 A), with the help of each Actuation of the electrical circuit ( 6 , 7 , 8 ) by means of a switch ( 7 ) provided from its one in its other end position can be moved and there can be fixed magnetically. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegliche Element (9) mit beweglichen Weichenelementen (23A, 23B) einer Weiche (20) für eine Modelleisenbahnanlage verbunden ist.4. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that the movable element ( 9 ) with movable switch elements ( 23 A, 23 B) of a switch ( 20 ) for a model railroad system is connected. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie in einen Gleisbetteil (50) einer Weiche für eine Modelleisenbahn eingebaut ist.5. The device according to claim 4, characterized in that it is installed in a track bed part ( 50 ) of a switch for a model train. 6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß sie an einem Fahrzeug (40) einer Modelleisenbahn befestigt ist, und daß das bewegliche Element (9) mit einem beweglichen Kupplungselement (43) einer Kupplung (42) des Fahrzeugs (40) über ein Drahtelement (44) verbunden ist.6. Device according to one of claims 1 to 3, characterized in that it is attached to a vehicle ( 40 ) of a model train, and that the movable element ( 9 ) with a movable coupling element ( 43 ) of a coupling ( 42 ) of the vehicle ( 40 ) is connected via a wire element ( 44 ).