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Schwingspielzeug
Als Spielzeuge finden vielfach bewegliche, massstabgerechte Nachbildungen natürlicher Gegenstände Verwendung, wobei die Bewegungsvorgänge durch kleinen Motorantrieb oder durch eine an ein Uhrwerk angeschlossene rotierende Welle hervorgerufen werden. Unter Umständen verlangt ein derartiger Antrieb einen relativ grossen Aufwand.
Die Erfindung betrifft ein Schwingspielzeug zur Erzeugung einer fortlaufenden Bewegung von lose auf eine Fläche aufgesetzten Spielgegenständen, bei dem mindestens ein elektromagnetischer oder elektrodynamischer Schwingantrieb vorgesehen ist, der die Fläche mit den Spielgegenständen, z. B. Imitationen von Lebewesen und Fahrzeugen, in für das blosse Auge nicht sichtbare Schwingungen beliebig wählbarer schräger Richtung, d. h. einer Richtung, die eine waagrechte und eine senkrechte Komponente hat, derart versetzt, dass die Spielgegenstände parallel zu sich selbst verschoben werden.
Es ist eine Vorrichtung für Reklamezwecke bekanntgeworden, bei der Kugeln infolge eines Schwingantriebes eine fortlaufende Bewegung ausführen. Im Gegensatz zu dem Gegenstand nach der Erfindung werden die Kugeln bzw. Rollkörper jedoch nicht parallel zu sich selbst verschoben, sondern sie rollen ebenfalls im Gegensatz zu der Anordnung nach der Erfindung auf festgelegten Bahnen ab. Bei dem Gegenstand nach der Erfindung werden Imitationen von Lebewesen oder Fahrzeugen lose auf eine Schwingfläche gesetzt ; durch die Parallelverschiebung der Imitationen entsteht der Eindruck, als ob die Imitation eine fortschreitende Bewegung oder eine Fahrbewegung ausführt.
Weiterhin sind Spielzeuge bekanntgeworden, bei denen zur Erzeugung einer fortlaufenden Bewegung ein Kurbeltrieb vorgesehen ist. Durch den Kurbeltrieb wird eine Fläche, auf die Gegenstände aufgebracht sind, in eine hin-und hergehende Bewegung versetzt. Die Bewegungen in beiden Richtungen erfolgen dabei mit verschiedener Geschwindigkeit, so dass eine Vorwärtsbewegung entstehen kann.
Von diesen bekannten Anordnungen unterscheidet sich der Gegenstand nach der Erfindung auch insofern, als mindestens ein elektromagnetischer oder elektrodynamischer Schwingantrieb vorgesehen ist, der zur Wirkung hat, dass die Schwingfläche in nicht sichtbare Schwingungen versetzt wird. Auf diese Art ist gewährleistet, dass der verblüffende Effekt besteht, dass bei scheinbar stillstehender Schwingflgche eine Bewegung der auf die Schwingfläche aufgesetzten Gegenstände erfolgt.
Es sind weiterhin Spielzeuge bekanntgeworden, bei denen eine waagrechte Fläche in horizontale Schwingungen versetzt wird. Eine fortlaufende Bewegung der Spielgegenstände wird bei dieser bekannten Einrichtung dadurch erreicht, dass die Spielgegenstände mit einem federnden Element, wie Blattfedern oder Bürste, ausgestattet sind, das schräg auf der Schwingfläche aufliegt. Der Gegenstand der Erfindung unterscheidet sich von dieser bekannten Einrichtung dadurch, dass die Schwingungen schräg in die Schwingfläche eingeleitet werden, was den Vorteil hat, dass die Spielgegenstände nicht durch Hinzunahme besonderer Federelemente präpariert zu werden brauchen.
An dem Schwingspielzeug nach der Erfindung sind z. B. kreisförmige auf Lenkerfedern gelagerte Flächenstücke angebracht, die von einem elektromagnetischen oder elektrodynamischen Schwingungserreger in für das Auge nicht sichtbare Schwingungen versetzt werden, die sich aus einer in der Fläche liegenden Drehschwingung und einer dazu senkrecht stehenden Hubschwingung zusammensetzen, wobei
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die unpräparierten Gegenstände auf diesen Flächenstücken kurze Wurfbewegungen ausführen und gleichsam kontinuierlich weiterwandern. Es ist auch möglich, kreis- oder wendelförmige Flächen anzuordnen, bei denen die fortlaufenden Teile dann eine Kreisbewegung ausführen.
Es ist ein Spielzeug bekanntgeworden, bei dem eine Fläche, auf der Figuren tanzen, von einem federnden Element gehalten wird. Die Fläche wird dabei durch Magnete in eine Wackelbewegung versetzt. Dies hat zur Folge, dass die Figuren auf der Fläche eine Tanzbewegung ausführen. Diese bekannte Anordnung unterscheidet sich von der Anordnung nach der Erfindung dadurch, dass keine Elemente, wie Lenkerfedern, vorhanden sind, die die Schwingfläche zur Ausführung einer Translationsschwingung in beliebig wählbarer schräger Richtung zwingen, bei der die Spielgegenstände parallel zu sich selbst verschoben werden. Die mehr oder weniger steifgehaltenen Flächen nach der Erfindung sind schwingfähig mit einem z. B. für 24 V ausgelegten Schwingungserreger verbunden.
Bei Speisung der Erregerwicklung mit Wechselstrom gerät das Flächenstück derart in Schwingungen, dass auf die Fläche gelegte Gegenstände, wie Imitationen von Tieren, Menschen und technischen Gebilden, wie Autos, in einer Richtung weiterwandern, die durch die schräge Bewegungsrichtung der Fläche bestimmt ist. Man kann auf diese Art eine gradlinige, horizontale Bewegung erzeugen, eine Auf-oder Abwärtsbewegung, eine kreisförmige Bewegung oder eine wendelförmige Auf-und Abwärtsbewegung.
Die Bewegungsimpulse für die auf die Fläche aufgesetzten Gegenstände werden, vorzugsweise stufenlos, geändert. Hiedurch ergibt sich eine Änderung der Marsch- bzw. Wandergeschwindigkeit der Gegenstände.
Man kann zur Erzielung dieses Effektes den Stosskraftwinkel bei gleichbleibender Stosskraft ändern.
Hiebei ändert sich das Verhältnis zwischen vertikaler und horizontaler Komponente und damit die Geschwindigkeit des auf der Fläche sich bewegenden Gegenstandes. Diese Möglichkeit der Änderung der Bewegungsimpulse ist unter Umständen für die praktische Ausführung von untergeordneter Bedeutung, da sie gewisse Schwierigkeiten in der konstruktiven Ausbildung verursacht.
Die zweite Möglichkeit der Änderung der Bewegungsimpulse besteht darin, dass man den StosskraftRichtungswinkel in bezug auf die Schwingfläche beibehält und die Stosskraft selbst durch Änderung der speisenden Spannung ändert. Hiebei bleibt das Verhältnis zwischen vertikaler und horizontaler Komponente beibehalten und die kleine Wurfparabel, in der sich die Spielgegenstände bewegen, durch Vergrösserung oder Verkleinerung des Impulses, hervorgerufen durch die Stosskraft, wird länger oder kürzer.
Da die Grösse der Parabel u. a. die Bewegungsgeschwindigkeit bestimmt, entsteht auf diese Art die gewünschte Bewegungsänderung.
Zu dem verblüffenden Effekt der gleichsam gleitenden Bewegung von Spielgegenständen auf einer für das Auge sich nicht bewegenden Ebene tritt gemäss der Erfindung die Möglichkeit, die Bewegungsgeschwindigkeit der Spielgegenstände zu ändern.
Das Spielzeug wird unter Umständen in hoher Stückzahl aufgelegt, wobei es sich aus Gründen der Wirtschaftlichkeit empfiehlt, der Schwingfläche eine bestimmte Länge (Einheitsschwingfläche) zu geben.
Es kann vorkommen, dass die zu fördernden Spielgegenstände, z. B. beim Spiel oder bei Verwendung des Gerätes für Reklamezwecke, über eine Entfernung transportiert werden sollen, die grösser ist als die Länge der Einheitsschwingfläche. Um auch in solchen Fällen das Spielzeug bzw. Bastlergerät ohne weiteres verwendbar zu machen, ist das Schwingspielzeug aus mehreren kraftschlüssig miteinander kuppelbaren Teilgeräten aufgebaut, von denen beispielsweise nur eins direkt mit dem Antrieb verbunden ist.
Vorzugsweise wird der Fall eintreten, dass Teilgeräte gleicher Länge aneinandergereiht werden.
Natürlich können auch Teilgeräte verschiedener Längen zusammengebaut werden. Infolge der kraftschlüssigen Verbindung zwischen den Teilgeräten werden die von dem Vibrator einem Teilgerät mitgeteilten Schwingungen auf die andern Teilgeräte übertragen. Alle Teilgeräte sind an der Förderung beteiligt. Beispielsweise genügt es, bei relativ kurzen Strecken zwei Teilgeräte vorzusehen. In diesem Falle wird das eine Teilgerät mit einem Vibrator versehen, das andere Teilgerät nicht. Bei längeren Strecken können drei, vier und mehr Teilgeräte kraftschlüssig miteinander verbunden werden. Alle Teilgeräte werden durch die von einem Vibrator auf ein Teilgerät übertragenen Schwingungen in Vibration gesetzt.
Die Erregung der Schwingfläche kann, wie aus den vorstehenden Ausführungen hervorgeht, derart erfolgen, dass die Schwingimpulse unter einem vorgegebenen Winkel, der kleiner als 900 ist, auf die Schwingfläche eingeleitet werden, die auf Lenkerfedern gelagert ist und auf diese Weise zwangsläufig geführt ist.
Es ist jedoch auch möglich, den oder die Schwingungserreger so anzubringen, dass die Schwingungserregung in einer Richtung senkrecht zur Schwingspielfläche eingeleitet wird.
Eine derartige Ausführung hat den Vorteil der Vereinfachung der praktischen konstruktiven Ausbildung
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des Schwingspielzeuges, ohne den Effekt der schrägen Spielflächen-Schwingbewegung herabzusetzen. Es entsteht dieselbe Schwingbewegung, die in den vorstehend geschilderten Anordnungen, z. B. durch schrägliegende Lenkerfedern und schräg stossenden Schwingungserreger, erreicht wird.
Es ist eine Antriebsvorrichtung für bewegliche Reklame bekanntgeworden, bei der eine Magnetspule mit einem beweglichen Anker so angeordnet ist, dass seine Angriffsrichtung in der Vertikalen liegt. Bei dieser Anordnung wird im Gegensatz zu der Anordnung nach der Erfindung lediglich ein Hinweisschild od. dgl. in eine hin-und hergehende Bewegung versetzt. Eine Schwingfläche, die Kennzeichen der Erfindung ist, ist bei der bekannten Anordnung nicht vorhanden ; ebenfalls sind keine Spielgegenstände vorhanden, die in eine fortlaufende Bewegung versetzt werden.
Schwingspielzeuge nach der Erfindung lassen sich ausser in Kombination miteinander auch in Kombination mit Zusatzspielgeräten, z. B. kleine Vorratsbunker od. dgl., verwenden. Es ist auch möglich, die Schwingspielzeuge nach der Erfindung in der Kombination mit andern auf dem Markt befindlichen Spiel- und Bastler-Baukästen für Baukonstruktionen nach dem Schraub-, Steck- oder Klemmsystem zu verwenden. Auf diese Weise wird dem Spielbetrieb besonderer Vorschub geleistet, da es z. B. möglich ist, komplette Verladebrücken und Anlagen zu bauen, bei denen eine den wirklichen Verhältnissen entsprechende Nachahmung des Transportes von bestimmten Gegenständen oder schüttgütern durchgeführt werden kann und wobei durch den Antrieb, z.
B. mit Hilfe von elektromagnetischen Schwingungserregern, die Zufuhr der Gegenstände oder Güter in einfachster Weise möglich ist.
Ausführungsbeispiele gemäss der Erfindung sind an Hand der Zeichnung dargestellt und nachstehend beschrieben. Fig. l gibt eine Anordnung mit einer ebenen, geraden Fläche 1 wieder, die mittels Federn 2 an einer kleinen steifen Grundplatte 3 schwingfähig gelagert ist. Die Fläche 1 wird mit Hilfe eines elektromagnetischen Vibrators 4 in Schwingungen vorgegebener Richtung versetzt. Der Ankerteil 5 des Erregers ist mit der Fläche 1 verbunden, während der Magnetteil 6 an der Grundplatte 3 angebracht ist.
Die Teile 5 und 6 sind durch den Luftspalt 7 voneinander getrennt. Bei Erregung des Vibrators 4 mit Wechselstrom gerät die Fläche 1 in kleine, schnelle, vom Auge nicht wahrnehmbare Schwingungen von einer Frequenz, die, sofern keine weiteren Schaltelemente hinzugenommen werden, doppelt so gross ist wie die Frequenz der Erreger-Wechselspannung. Ein auf die Fläche 1 gelegter Spielgegenstand wandert in Richtung des Pfeiles 8 weiter.
Ein Ausführungsbeispiel zur Erzeugung einer kreisförmigen Bewegung ist in Fig. 2 in Seiten- und in Fig. 3 in Draufsicht dargestellt. Hier ist z. B. eine kreisförmige Fläche 9 gezeigt, die in ähnlicher Weise wie in Fig. l durch vier auf einem Kreisumfang angeordnete Stützfedern 10 auf der Grundplatte 11 abgestützt ist. Durch z. B. zwei Vibratorsysteme 12 und 13, die zur senkrechten Achse A symmetrisch und gleichsinnig zu dieser wirkend angeordnet sind, wird die Fläche 9 durch das in bezug auf die Achse A erzeugte Drehmoment in einer Richtung bewegt, die eine Rations- (Drehschwingung) und Vertikalkomponente (Hubschwingung) aufweist. Dadurch wird erreicht, dass auf diese Fläche lose gelegte Spielgegenstände eine kreisförmige Bewegung in Richtung des Pfeiles 14 ausführen.
Neigt man die Fläche der Fig. l abwärts oder auch aufwärts, so erfolgt in gleicher Weise ein Förderbzw. Transporteffekt, wobei sich die Gegenstände auf der Fläche 1 dann abwärts bzw. aufwärts bewegen.
Überträgt man diese Aufwärts- oder Abwärtsneigung auf Fig. 3 dadurch, dass man eine wendelförmige oder schraubengangförmige Flächenanordnung in diesem Fall trifft, so erhält man eine wendel- oder schraubenförmige Aufwärtsbewegung der auf eine solche Anordnung gesetzten losen Spielgegenstände.
In der Anordnung nach Fig. 4 ist zu erkennen, wie die Bewegungsimpulse stufenlos geändert werden.
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zontal-und eine Vertikalkomponente a bzw. b auf. Dadurch führt der auf die Schwingfläche lose aufgesetzte Spielgegenstand eine wurfparabelähnliche Bewegung 17 aus. Erfindungsgemäss ist ein Potentiometer 18 vorgesehen, das eine Änderung der speisenden Spannung für den Schwingungserreger ermöglicht.
Durch Änderung der Spannung wird eine Vergrösserung oder Verkleinerung der Geschwindigkeit des Gegenstandes 16 bewirkt.
Die Geschwindigkeitsänderung kann an Stelle durch Spannungsänderung auch durch Änderung des Winkels a erzeugt werden, wozu eine Klemmvorrichtung vorgesehen sein kann.
Unter Umständen kann es auch von Vorteil sein, sich zur Erzielung der Geschwindigkeitsänderung der Bewegung der Spielgegenstände beider vorstehend geschilderten Änderungsmöglichkeiten zu bedienen.
Ein Ausführungsbeispiel mit mehreren aneinandergesetzten Teilen wird an Hand der Zeichnung, Fig. 5, näher erläutert. In dem Beispiel sind erfindungsgemäss drei Teilgeräte 19,20, 21 aneinander angeschlossen, von denen das Teilgerät 19 direkt mit dem Vibrator 22 verbunden ist. Das Teilgerät 19
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wird von dem Vibrator in Schwingungen versetzt. Die Schwingungen des Teilgerätes 19 werden dann auf die angeschlossenen Teilgeräte 20 und 21 weitergeleitet. Die Förderelemente 23,24, 25 können als ebene Flächen mit trapezförmig angesetzten Seitenwänden ausgebildet sein oder als Rohr. Die Elemente 23,24, 25 sind über Lenkerfedern 20 auf den kleinen Fundamentrahmen 27,28, 29 gelagert.
Die Teilgeräte 19,20, 21 werden normalerweise in einer Horizontalebene angeordnet. Es ist auch möglich, die Teilgeräte so anzuordnen, dass sie eine Steigung überwinden, so dass sie eine Förderung schräg auf-oder abwärts bewirken. Die kraftschlüssige Verbindung zwischen den Förderelementen 23,24, 25 wird durch Schrauben erzielt.
Auch die Fundamentrahmen 27,28, 29 können mit Hilfe von schraubverbindungen 31 kraftschlüssig miteinander verbunden sein.
Die Förderelemente 23, 24, 25 können aus Blech hergestellt sein ; es ist auch möglich, die Förderelemente aus einem Kunststoff herzustellen.
Das Spielzeug wird zweckmässigerweise mit einer Schutzspannung, z. B. 24 V, betrieben. Dies bietet den Vorteil, dass es an denselben Spielzeug-Transformator angeschlossen werden kann, der beispielsweise für eine elektrische Spielzeug-Eisenbahn vorgesehen ist.
Der Vibrator 22 kann wahlweise an eines der Förderelemente 23,24, 25 angeschlossen werden ; die Förderelemente werden zu diesem Zweck mit einer geeigneten Anschlussstelle ausgerüstet. Es ist auch möglich, bei einer Mehrzahl von miteinander gekuppelten Förderelementen 23, 24,25 mehr als ein Förderelement direkt mit einem Schwingungserreger 22 zu verbinden.
Ein Ausführungsbeispiel, in dem die Schwingimpulse in senkrechter Richtung in das Schwingspielzeug eingeleitet werden, wird an Hand der Zeichnung, Fig. 6, erläutert. In der Zeichnung wird die Schwingfläche 32, die üblicherweise auf den schrägstehenden Lenkerfedern 33 gelagert ist, auf einem Grundrahmen 34 abgestützt, wobei das ganze System mit Hilfe der Gummipuffer 35 auf einer festen Unterlage ruht.
Auf dem Grundrahmen 34 befindet sich der Magnetteil 36 mit der Wicklung 37, während der Ankerteil 38 an der Schwingfläche 32 angebracht ist. Die Teile 36,37 und 38 sind so angeordnet, dass die magnetische Kraft senkrecht zur Spielfläche 32 zur Wirkung kommt. Die Stossrichtung des Schwingungserregers ist durch den Pfeil 39 gekennzeichnet.
Die in senkrechter Richtung auf die Schwingfläche 32 eingeleitete Schwingungserregung wird durch die schräg angeordneten Lenkerfedern in eine schräge Schwingbewegung der Schwingfläche 32 umgewandelt, wodurch eine Bewegung der auf die Fläche 32 aufgesetzten Spielgegenstände in der gewünschten Richtung entsteht.
PATENTANSPRÜCHE :
1. Schwingspielzeug zur Erzeugung einer fortlaufenden Bewegung von lose auf eine Fläche aufge- setzten Spielgegenständen, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein elektromagnetischer oder elektrodynamischer Schwingantrieb (4,12, 13) vorgesehen ist, der die Fläche (1, 9) mit den Spielgegenständen, z. B. Imitationen von Lebewesen und Fahrzeugen, in für das blosse Auge nicht sichtbare Schwingungen beliebig wählbarer schräger Richtung, d. h. einer Richtung, die eine waagrechte und eine senkrechte Komponente hat, derart versetzt, dass die Spielgegenstände parallel zu sich selbst verschoben werden.