Transformator mit Regler für Spielzeuge Die Erfindung befasst sich mit einem Transfor mator mit Regler für Spielzeuge.
Bei einem Transformator mit Regler für Spiel zeuge besteht die Forderung, dass sie einerseits eine Gefährdung des Spielenden durch Netzspannung ausschliessen und anderseits in den Herstellungs kosten niedrig liegen. Deren Höhe ist weitgehend von den beim Aufbau der Regeleinrichtung angewendeten Massnahmen zum Schutz des Spielenden vor gefähr licher Berührungsspannung abhängig.
Es, ist nun bekannt, dass der Umgang mit elek trischer Kleinspannung bis 24 V praktisch ungefähr- lich ist. Infolgedessen bedürfen Geräte, die mit sol cher Spannung betrieben werden, keiner besonderen Schutzeinrichtung, die den unbeabsichtigten Zugang zu stromführenden Teilen verhindert. Letztere können vielmehr offen zugänglich angebracht werden.
Auch die Anforderungen an die Massnahmen zur elektri schen Isolierung der einzelnen Bauteile sind bei An wendung von Kleinspannung wesentlich geringer als bei Verwendung von Niederspannung, wie diese allge mein in den Hausnetzen zur Verfügung steht. Des halb lassen sich Geräte, die nur für Kleinspannung ausgelegt sind, wesentlich einfacher aufbauen als solche, die zum Betreiben mit Netzspannung Ver wendung finden sollen.
Es können daher auch die Geräte für Kleinspannung wesentlich billiger als Ge räte für Netzspannung erstellt werden.
Hiervon ausgehend, ist bereits vorgeschlagen worden, die Stromversorgung von elektrisch betreib baren Spielzeugen so vorzunehmen, dass der Spiel zeuganlage Kleinspannung zugeführt wird, indem zwischen Hausnetz und Spielzeuganlage ein handels üblicher Transformator geschaltet wird, der die Netzspannung auf ungefährliche Kleinspannung um spannt. Dies bringt den Vorteil, dass kein Bauteil der elektrischen Spielzeuganlage einen Schutz gegen die Berührung stromführender Teile benötigt.
Es lassen sich demzufolge die elektrischen Bauteile der Spiel- zeuganlage äusserst einfach in. ihrem Aufbau und ihrer Anordnung halten, so dass sich auch die Her stellungskosten der Spielzeuganlagenteile niedrig halten lassen.
Um die bei Anwendung der elektrischen Klein spannung erzielbaren Vorteile nutzen und trotzdem auf den Zwischentransformator verzichten zu kön nen, geht nun die Erfindung dahin, den Spielzeug- transformator und den Regler als gesonderte Bau teile derart zu erstellen, dass sie über eine Steckvor richtung lösbar miteinander verbunden werden können, wobei der Transformator die angelegte Hausnetzspannung auf ungefährliche Kleinspannung umspannt.
Wenn die Regeleinrichtung in dieser Weise auf gebaut wird, dann muss nur der Transformator allein so ausgelegt werden, dass eine zufällige Berührung spannungsführender Teile verhindert wird. Der Re gler dagegen benötigt keinerlei Vorkehrung,
welche die zufällige Berührung von spannungsführenden Teilen ausschliesst. Es kommt hinzu, dass allein der Transformator den verhältnismässig hohen Anfor- derungen an die isolierenden Massnahmen genügen muss, an den Regler dagegen weit geringere Anfor- derungen gestellt werden.
Soll die elektrische Spielzeuganlage nur mit Gleichstrom betrieben werden, dann kann es sich empfehlen, den Gleichrichter mit dem Transforma tor zusammenzubauen. Hierdurch wird erreicht, dass trotz zusätzlicher Verwendung eines Gleichrichters die Regeleinrichtung lediglich in zwei Bauteile, näm lich den Transformator mit Gleichrichter und den Regler aufzuteilen ist.
Die Erfindung ist nachstehend anhand der Zeich nung beispielsweise erläutert. Dabei zeigt die Fig. 1 die aus Transformator mit Gleichrichter und Regler bestehende Einrichtung, während Fig. 2 den Regler in Seitenansicht und Fig. 3 den Regler in Draufsicht wiedergibt. Fig. 4 stellt eine abgewandelte Ausbildung einer Isolierträgerscheibe mit Gleitbahnen und Wi derstandswicklung dar.
Der Transformator 1 hat die Anschlusskontakte 2 und 3, die zur Primärwicklung 4 führen und die zum Anschliessen des Transformators an das Haus netz dienen. Die Sekundärwicklung 5 führt zum Gleichrichter 6, der seinerseits an die Steckerbuchsen 7 und 8 angeschlossen ist.
Das übersetzungsverhält- nis zwischen Primärwicklung 4 und Sekundärwicklung 5 ist so gewählt, dass letztere beim Betreiben des Transformators ungefährliche Kleinspannung führt.
Der Transformator bildet mit dem Gleichrichter ein geschlossenes Bauteil, welches diejenigen Ele mente, die gefährdende Spannung führen können, der Zugänglichkeit entzieht. Lediglich die Steckerbuchsen 7 und 8, an welchen Kleinspannung zur Verfügung steht, sind frei zugänglich. Mit dem Transformator 1 kann der eigentliche Regler über die Steckerstifte 9 und 10 verbunden werden.
Die Steckerstifte bilden zusammen mit den Steckbuchsen eine Steckvorrich tung, welche dazu dient, einerseits die mechanische Halterung von Regler und Transformator und ander seits die elektrische Kontaktgabe zwischen den Stek- kerbuchsen und den Steckerstiften herbeizuführen. Die Steckerstifte 9, 10 und die Steckerbuchsen 7, 8 sind so gestaltet, dass sie einen Verschluss nach Art des Druckknopfverschlusses bilden können.
Der Regler besteht im wesentlichen aus einer Scheibe 11 mit Wicklung aus Widerstandsdraht 12 und Gleitbahnen 13, 14 sowie den Kontaktfingern 15 und 16 eines Knebels 17. Der Knebel 17 ist in Fig. 1 nicht dargestellt; er lässt sich jedoch der Fig. 2 ent nehmen. Die Scheibe 11 besteht aus isolierendem Werkstoff und ist an den Seiten zur Aufnahme der Wicklung gezahnt. Die Gleitbahnen 13 und 14 be stehen aus elektrisch leitendem Werkstoff, vornehm lich Metall; sie sind im übrigen segmentförmig ge staltet. Mit den Gleitbahnen fest verbunden sind die Steckerstifte 9 und 10 (Fug. 2).
An die Gleitbahn 13 mit ihrem Steckerstift 9 ist das eine Ende der Wider standswicklung 12 angeschlossen. Deren anderes Ende 18 hat keine feste Verbindung mit einem elek trisch leitenden Element. An der Scheibe 11 ist mit tels zweier Stützen 19 und 20 die Deckplatte 21 befestigt. In deren Mitte ist der- Knebel 17 schwenk- beweglich gelagert. Die Deckplatte 21 weist ferner die Anschlussklemmen 23, 24, 25 und 26 auf. Von diesen ist die Anschlussklemme 23 mit dem Finger 15 und die Anschlussklemme 24 mit dem Finger 16 über flexible Leitungen 27 und 28 verbunden.
Die beiden anderen Klemmen 25 und 26 sind über die Leitungen 29 und 30 an die Gleitbahnen 13 und 14 angeschlossen. Es steht somit an den Anschlussklem- men 25 und 26 stets die an den Steckerbuchsen 7 und 8 vorhandene nichtgeregelte Spannung zur Ver fügung. Die Klemmen 23 und 24 dagegen führen den geregelten Strom. In stromlosem Zustand befin den sich die Kontaktfinger 15, 16 in der aus Fig. 1 ersichtlichen Stellung.
Die Ausbildung ist im übrigen so getroffen, dass beim Verschwenken des Knebels 17 im Uhrzeiger drehsinn der Finger 15 mit der Gleitbahn 14 und der Finger 16 mit der Drahtwicklung 12, bei Dre hung des Knebels 17 im Uhrzeigergegendrehsinn dagegen der Finger 16 mit der Gleitbahn 14 und der Finger 15 mit der Drahtwicklung 12 zusammen wirken. Hierdurch lässt sich erreichen, dass an den Anschlussklemmen 23 und 24 bei Umkehren der Schwenkrichtung des Knebels 17 auch ein Umkehren der Spannungsrichtung erfolgt.
Die Schwenkbewegung des Knebels 17 wird durch Anschlagstifte 31 und 32 auf der Deckplatte 21 begrenzt.
Falls aus irgendwelchen Gründen die einzelnen Bauteile des Reglers nicht zugänglich sein sollen, dann kann zur Abdeckung eine stülpdeckelförmige Haube herangezogen werden, wobei deren Boden die Deckplatte 21 bildet. Die Haube kann aus isolie rendem Werkstoff oder auch Metallblech gefertigt sein. Im letzteren Fall empfielt es sich, die Isolier- trägerscheibe in der aus Fig. 4 ersichtlichen Weise auszubilden.
Beim Aufbau des Reglers empfielt es sich, die einzelnen Windungen der Widerstandswicklung eng aneinander zu legen, damit eine feinstufige Regelung des über die Klemmen 23 und 24 zu entnehmenden Stromen möglich ist.
Der Regler ist insbesondere zur Verwendung bei Spielzeugeisenbahnen vorgesehen, wobei die Klem men 23 und 24 für den Bahntrieb und die Klemmen 25 und 26 zum Anschliessen von Weichen oder anderen Stromverbrauchern, die eine konstante Spannung benötigen, dienen können.
Transformer with regulator for toys The invention relates to a transformer with regulator for toys.
In the case of a transformer with a controller for toys, there is a requirement that, on the one hand, they rule out any risk to the gambler from mains voltage and, on the other hand, that the manufacturing costs are low. Their amount is largely dependent on the measures used to protect the player from dangerous contact voltage when setting up the control system.
It is now known that the use of low electrical voltages up to 24 V is practically harmless. As a result, devices that are operated with such voltage do not require any special protective equipment that prevents unintentional access to live parts. Rather, the latter can be attached in an openly accessible manner.
The requirements for the measures for electrical isolation of the individual components are also significantly lower when using low voltage than when using low voltage, as is generally available in house networks. That is why devices that are only designed for low voltage can be set up much more easily than those that are supposed to be used for operation with mains voltage.
The devices for low voltage can therefore also be created much cheaper than devices for mains voltage.
Based on this, it has already been proposed to make the power supply of electrically operable ble toys so that the toy system low voltage is supplied by connecting a commercially available transformer between the house network and the toy system, which spans the line voltage to harmless low voltage. This has the advantage that no component of the electrical toy system requires protection against contact with live parts.
Accordingly, the electrical components of the toy system can be kept extremely simple in their structure and arrangement, so that the production costs of the toy system parts can also be kept low.
In order to use the advantages that can be achieved when using the low electrical voltage and still be able to do without the intermediate transformer, the invention now aims to create the toy transformer and the controller as separate components in such a way that they can be detached from one another via a plug-in device can be connected, whereby the transformer spans the applied house mains voltage to harmless low voltage.
If the control system is built in this way, only the transformer needs to be designed in such a way that accidental contact with live parts is prevented. The controller, on the other hand, does not need any precautions
which excludes accidental contact with live parts. In addition, the transformer alone has to meet the relatively high demands on the insulating measures, whereas far lower demands are made on the controller.
If the electrical toy system is only to be operated with direct current, then it may be advisable to assemble the rectifier with the transformer. This means that, despite the additional use of a rectifier, the regulating device can only be divided into two components, namely the transformer with rectifier and the regulator.
The invention is explained below with reference to the drawing voltage, for example. 1 shows the device consisting of a transformer with rectifier and regulator, while FIG. 2 shows the regulator in a side view and FIG. 3 shows the regulator in a plan view. Fig. 4 shows a modified design of an insulating carrier disk with slideways and Wi resistance winding.
The transformer 1 has the connection contacts 2 and 3, which lead to the primary winding 4 and which are used to connect the transformer to the house network. The secondary winding 5 leads to the rectifier 6, which in turn is connected to the plug sockets 7 and 8.
The transmission ratio between primary winding 4 and secondary winding 5 is selected so that the latter carries harmless low voltage when the transformer is operated.
The transformer and the rectifier form a closed component which removes accessibility to those elements that can carry dangerous voltages. Only the sockets 7 and 8, at which low voltage is available, are freely accessible. The actual controller can be connected to the transformer 1 via the connector pins 9 and 10.
Together with the sockets, the plug pins form a plug device which is used on the one hand to mechanically hold the controller and transformer and on the other hand to establish electrical contact between the plug sockets and the plug pins. The connector pins 9, 10 and the connector sockets 7, 8 are designed so that they can form a closure in the manner of a snap fastener.
The controller consists essentially of a disc 11 with a winding of resistance wire 12 and slideways 13, 14 and the contact fingers 15 and 16 of a toggle 17. The toggle 17 is not shown in FIG. 1; however, it can be taken from FIG. The disk 11 is made of insulating material and is toothed on the sides to accommodate the winding. The slideways 13 and 14 be made of electrically conductive material, vornehm Lich metal; they are otherwise segment-shaped ge staltet. The connector pins 9 and 10 (Fig. 2) are firmly connected to the slideways.
On the slide 13 with its connector pin 9, one end of the resistance winding 12 is connected. The other end 18 has no fixed connection with an electrically conductive element. On the disc 11, the cover plate 21 is attached by means of two supports 19 and 20. The toggle 17 is pivotably mounted in the center thereof. The cover plate 21 also has the connection terminals 23, 24, 25 and 26. Of these, the connection terminal 23 is connected to the finger 15 and the connection terminal 24 is connected to the finger 16 via flexible lines 27 and 28.
The other two terminals 25 and 26 are connected to the slideways 13 and 14 via the lines 29 and 30. The unregulated voltage present at the plug sockets 7 and 8 is therefore always available at the connection terminals 25 and 26. The terminals 23 and 24, however, carry the regulated current. In the de-energized state, the contact fingers 15, 16 are in the position shown in FIG.
The training is made so that when pivoting the toggle 17 in the clockwise direction of rotation of the finger 15 with the slide 14 and the finger 16 with the wire winding 12, when Dre hung of the toggle 17 in the counterclockwise direction, however, the finger 16 with the slide 14 and the fingers 15 interact with the wire winding 12. In this way, it can be achieved that at the connection terminals 23 and 24, when the pivoting direction of the toggle 17 is reversed, the direction of tension is also reversed.
The pivoting movement of the toggle 17 is limited by stop pins 31 and 32 on the cover plate 21.
If, for whatever reason, the individual components of the controller should not be accessible, a hood-like hood can be used for covering, the bottom of which forms the cover plate 21. The hood can be made of insulating material or sheet metal. In the latter case, it is advisable to design the insulating carrier disk in the manner shown in FIG.
When setting up the controller, it is advisable to place the individual turns of the resistance winding close together so that the current to be drawn from terminals 23 and 24 can be regulated in fine steps.
The controller is intended in particular for use in toy trains, with the Klem men 23 and 24 for the train drive and the terminals 25 and 26 for connecting switches or other power consumers that require a constant voltage can be used.