DE19547616C1 - Spielzeugbahn und Verfahren zur Herstellung einer Spielzeugbahn - Google Patents
Spielzeugbahn und Verfahren zur Herstellung einer SpielzeugbahnInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Spielzeugbahn mit ei
nem längs einer Schiene geführten Fahrzeug
gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 oder 2.
Spielzeugbahnen der vorgenannten Art sind in vielfältigen Aus
führungsformen bekannt. Grundsätzlich unterscheiden sich die
bekannten Spielzeugbahnen dahingehend, daß zum einen Spiel
zeugbahnen mit einem Eigenantrieb des längs der Schiene ge
führten Fahrzeuges bekannt sind; zum anderen gibt es Spiel
zeugbahnen, bei denen das Fahrzeug über keinen derartigen Ei
genantrieb verfügt und daher vom Spielenden selbst kontinuier
lich oder zumindest zur Bereitstellung eines Potentialantriebs
(beispielsweise durch Aufziehen oder durch Anordnung in einem
erhöhten Bahnpunkt der Spielzeugbahn) angetrieben werden muß.
Gemeinsam ist den bekannten Spielzeugbahnen, daß die als Fahr
spur für das Fahrzeug verwendete Schiene sowohl eine Horizon
talführung als auch eine Vertikalführung des Fahrzeuges ermög
lichen muß. Dies wird dadurch erreicht, daß ein Schienengegen
stück, das beispielsweise bei einer antriebslosen Holzeisen
bahn oder auch einer mit einem Elektroantrieb versehenen elek
trischen Eisenbahn als ein mit Rädern versehenes Fahrwerk aus
gebildet ist, in Eingriff mit der entsprechend profilierten
Schiene kommt. So dienen beispielsweise bei einer bekannten
Holzeisenbahn zur führenden Aufnahme der Fahrzeugräder in der
Schiene vorgesehene Längsnuten zur Erzielung einer Vertikal
führung mittels eines Kontaktes zwischen den Rädern und dem
Nutgrund und zur Erzielung einer Horizontalführung mittels ei
nes Kontaktes der Räder mit den beidseitig der Räder angeord
neten Nutflanken.
Aus dieser kontaktbehafteten Führung des Fahrzeugs auf der
Schiene sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Richtung
ergeben sich beim Vortrieb des Fahrzeugs entsprechend große
Reibungsverluste, die durch eine entsprechend hohe Antriebs
leistung beim Vortrieb kompensiert werden müssen. Bei an
triebslosen Fahrzeugen, hier beispielsweise bei der bekannten
Holzeisenbahn, führt dies dazu, daß das Fahrzeug kontinuier
lich vom Spielenden geschoben oder gezogen werden muß. Bei der
bekannten elektrischen Eisenbahn führt dies zu einer relativ
hohen Leistungsaufnahme des Fahrzeugs und zu einer relativ ho
hen Geräuschentwicklung beim Betrieb der Spielzeugbahn.
Aus der FR-PS 2 099 007 (Oberbegriff von Anspruch 1 oder 2)
ist eine Spielzeugbahn mit einem längs
einer Schiene geführten Fahrzeug bekannt, das ein Schienenge
genstück zur Herstellung eines Schieneneingriffs mit der
Schiene aufweist, wobei das Schienengegenstück und die Schiene
zusammen eine Horizontalführungseinrichtung und eine Vertikal
führungseinrichtung bilden und zur Ausbildung der Vertikalfüh
rungseinrichtung sowohl das Schienengegenstück als auch die
Schiene jeweils eine Dauermagneteinrichtung mit übereinstim
mender Magnetisierung aufweisen, derart, daß zwischen dem
Fahrzeug und der Schiene ein horizontaler, magnetisch erzeug
ter Luftspalt ausgebildet wird. Bei der bekannten Spielzeug
bahn sind die Dauermagneteinrichtungen aus einem kontinuierli
chen Magnetband gebildet, das längs der gesamten Schienen
strecke verläuft.
Aus der ETR (26) 12-1977, Seiten 877-879, ist es bekannt, bei
einer für den Personenverkehr konzipierten Magnetschwebebahn
eine Magneteinrichtung für die Vertikalführung und eine wei
tere Magneteinrichtung für die Horizontalführung vorzusehen.
Aus der DE-OS 23 00 645 ist eine Spielzeugbahn bekannt, die
einem Luftkissenfahrzeug nachempfunden ist und über einen Pro
pellerantrieb verfügt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine
Spielzeugbahn vorzuschlagen, die eine vereinfachte Herstellung
ermöglicht.
Diese Aufgabe wird durch eine Spielzeugbahn mit den Merkmalen
der Ansprüche 1 oder 2 gelöst.
Gemäß einer ersten erfindungsgemäßen Lösung, die
eine kostengünstige Herstellung ermöglicht,
sind die Dauermagneteinrichtungen als auf einem Trä
germaterial des Schienengegenstücks und der Schiene zumindest
abschnittsweise angeordnete Kunststofflagen mit zumindest be
reichsweise ausgebildeten Polzonen ausgebildet. Diese Lösung
ermöglicht nämlich die Herstellung der Magnetein
richtungen aus einem sogenannten "Compound-Material", in dem
in einem Kunststoffmaterial eingebettet magnetisierbare Parti
kel vorhanden sind, die entsprechend vorbestimmter Polzonen
ausrichtbar sind und als Kunststofflage mit dem Trägermaterial
des Schienengegenstücks und der Schiene verbindbar sind. Der
artige, mit magnetischen Polzonen versehene Kunststofflagen
sind beliebig formbar und eröffnen daher im Gegensatz zu
konventionellen Dauermagneten unbe
schränkte Gestaltungsmöglichkeiten. Zudem sind derartige
Kunststofflagen kostengünstig in vorbestimmter Form im Extru
sionsverfahren herstellbar, also in demselben Verfahren, mit
dem auch die Schienengegenstücke und Schienen herstellbar
sind.
Die vorgenannten Vorteile sind gemäß einer weiteren erfindungsgemäßen Lösung
auch erzielbar, wenn das Schienengegenstück und die Schiene aus
Kunststoff gebildet sind, mit zumindest bereichsweise ausge
bildeten Polzonen zur Ausbildung der Dauermagneteinrichtungen in
den bei einem Schieneneingriff einander zugewandten Oberflä
chen.
Bei einer derartigen Gestaltung der Spielzeugbahn wird die
Herstellung der Schienengegenstücke und Schienen einerseits
und der damit verbundenen Magneteinrichtungen andererseits als
gemeinsame Einheit möglich.
Eine Anpassung an das reale Fahrverhalten und die
tatsächlichen technischen Funktionen einer "Großschwebebahn"
läßt sich erreichen, wenn gemäß einer Ausführungsform
eine zwischen dem Schienengegenstück und der Schiene wirksame
magnetische Bremseinrichtung vorgesehen wird. Darüber hinaus
wird mittels dieser Ausführungsform auch der vorteilhafte Ef
fekt erreicht, daß selbst zur Erzielung einer Bremswirkung auf
eine kontaktbehaftete Führung verzichtet werden kann.
Eine mögliche Ausführungsform der magnetischen Bremseinrich
tung besteht darin, daß in einer gegenüberliegenden Positio
nierung sowohl in der Schiene als auch im Schienengegenstück
jeweils mindestens ein Bremsmagnet angeordnet ist, wobei die
Bremsmagnete unterschiedliche Polungen aufweisen und der Pol
abstand mittels einer Zustelleinrichtung veränderbar ist.
Eine technisch leicht realisierbare und effektive Zustellein
richtung läßt sich realisieren, wenn die Zustelleinrichtung
eine auf einen Bremsmagneten wirkende elektrische Leiterspule
aufweist.
Unabhängig von der besonderen Art der Ausführung der Zustell
einrichtung ist es vorteilhaft, wenn diese mittels eines am
Fahrzeug angeordneten Empfängers einer berührungslosen Fernbe
dienungseinrichtung beeinflußbar ist.
Um auch bei einer mit einem Eigenantrieb versehenen Ausführung
des Fahrzeugs eine kontaktlose Führung des Fahrzeugs bzw. des
Schienengegenstücks längs der Schiene zu ermöglichen, kann das
Fahrzeug mit einer Rückstoßantriebseinrichtung versehen sein.
Mit dem Begriff "Rückstoßantriebseinrichtung" soll hier jegli
che Art des Antriebs bezeichnet werden, bei der die Antriebs
kraft durch Abstoßen oder Ausstoßen einer Masse relativ zum
Fahrzeug erzeugt wird.
Als besonders vorteilhaft erweist es sich, wenn die Rückstoß
antriebseinrichtung als eine Propellerantriebseinrichtung aus
gebildet ist, die mit dem Fahrzeug verbunden ist.
Unabhängig von der Art der Ausbildung der Rückstoßantriebsein
richtung ist es vorteilhaft, wenn diese als mit dem Fahrzeug
verbindbares Antriebsmodul ausgebildet ist.
Um eine Veränderung der Antriebsleistung und der daraus resul
tierenden Vortriebsgeschwindigkeit des Fahrzeuges während des
Betriebs zu ermöglichen, erweist es sich als besonders vor
teilhaft, wenn das Fahrzeug mit einem Empfänger einer berüh
rungslosen Fernbedienungseinrichtung versehen ist, der auf
eine elektrisch betätigbare Verstelleinrichtung zur Verände
rung der Antriebsleistung der Rückstoßantriebseinrichtung
wirkt.
Bei einem Verfahren zur kostengünstigen Herstellung einer vorstehend
beschriebenen Spielzeugbahn
wird das Kunststoffmate
rial unter Zusatz von magnetisierbaren Partikeln in einem Ex
trusionsverfahren zu einem Kunststoffstrang verarbeitet und
der Kunststoffstrang in erweichtem Zustand zur Ausbildung von
Polzonen durch Ausrichtung der magnetisierbaren Partikel zu
mindest abschnittsweise mit einer Magnetisierungseinrichtung
beaufschlagt.
Das Verfahren ermöglicht somit die Herstel
lung von Schienengegenstücken und Schienen, ohne konventio
nelle, diskret ausgebildete Dauermagnete verwenden zu müssen.
Gemäß einer ersten Variante des Verfahrens kann der Kunststoffstrang zur Aus
bildung des Schienengegenstücks und/oder der Schiene als
Kunststofflage zumindest abschnittsweise auf ein Trägermate
rial aufgebracht werden.
Gemäß einer alternativen Variante kann der Kunststoff
strang zur Ausbildung des Schienengegenstücks und/oder der
Schiene mit dem Querschnittsprofil des Schienengegenstücks
und/oder der Schiene extrudiert werden, so daß das Schienenge
genstück bzw. die Schiene zusammen mit den Magneteinrichtungen
als Einheit herstellbar sind.
Nachfolgend wird die erfindungsgemäße Spielzeugbahn sowie das
erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung einer Spielzeugbahn
anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 einen Bahnabschnitt einer Spielzeugbahn mit ei
nem mittels mehrerer Schienengegenstücke längs
einer Schiene geführten Fahrzeug;
Fig. 2 eine Ausführungsform einer Schiene und
eines Schienengegenstücks in einer Querschnitt
darstellung;
Fig. 3 eine weitere Ausführungsform der Schiene und des
Schienengegenstücks in einer Querschnittdarstel
lung;
Fig. 4 eine weitere Ausführungsform der Schiene und des
Schienengegenstücks in einer Querschnittdarstel
lung;
Fig. 5 eine weitere Ausführungsform der Schiene und des
Schienengegenstücks in einer Querschnittdarstel
lung;
Fig. 6 noch eine weitere Ausführungsform der Schiene
und des Schienengegenstücks in einer Quer
schnittdarstellung.
Fig. 1 zeigt einen Bahnabschnitt 10 einer Spielzeugbahn 11 mit
einem mittels Schienengegenstücken 12 längs einer Schiene 13
geführten Fahrzeug 14.
Der in Fig. 1 dargestellte Bahnabschnitt 10 zeigt beispielhaft
eine als Kurvenstück ausgeführte Schiene 13. Um das bei diesem
Ausführungsbeispiel in sich starr ausgebildete Fahrzeug 14
mittels der Schienengegenstücke 12 längsgeführt zur Schiene 13
bewegen zu können, ist das Fahrzeug 14 mit mehreren, relativ
zu einem Fahrzeugaufbau 15 bewegbaren Schienengegenstücken 12
versehen. Die bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbei
spiel insgesamt drei am Fahrzeugaufbau 15 vorgesehenen Schie
nengegenstücke 12 sind zum Teil, nämlich die beiden äußeren
Schienengegenstücke 12, schwenkbeweglich am Fahrzeugaufbau 15
befestigt, und zum anderen Teil, nämlich hier das mittlere
Schienengegenstück 12, quer verschiebbar am Fahrzeugaufbau 15
befestigt.
Zur Erläuterung des Zusammenwirkens der Schienengegenstücke 12
und der Schiene 13 sowie zur Erläuterung der Funktionsweise
der Spielzeugbahn 11 insgesamt dienen die nachfolgenden
Figuren.
Fig. 2 zeigt eine im wesentlichen im Querschnitt rechteckförmig
ausgebildete Schiene 49 und ein U-förmig ausgebildetes Schie
nengegenstück 50, das eine Basis 16 mit zwei daran ansetzenden
Schenkeln 17, 18 aufweist, die seitlich um die Schiene 49
greifen und im wesentlichen parallel zu Schienenseiten 19, 20
angeordnet sind.
An einer Unterseite 21 der Basis 16 ist ein Dauermagnet 40 an
geordnet, der sich gegenüberliegend einem weiteren Dauermagne
ten 41 befindet, welcher an einer Oberseite 24 der Schiene 49
angeordnet ist. Beide Dauermagnete 40, 41 weisen eine magneti
sche Polung nach Art eines Stabmagnets auf, wobei die Dauerma
gnete 40, 41 so angeordnet sind, daß sich gleichnamige Pole
gegenüberliegen. Bei dem hier dargestellten Ausführungsbei
spiel befinden sich die magnetischen Nordpole einander gegen
überliegend und die magnetischen Südpole demzufolge voneinan
der abgewandt.
Die vorstehend beschriebene, in Fig. 2 dargestellte Relativan
ordnung der Dauermagnete 40, 41 hat zur Folge, daß einander
abstoßende Magnetkräfte entstehen, die entgegengesetzt ei
ner über das Schienengegenstück 50 auf die Schiene 49 wirken
den Gewichtskraft zur Ausbildung eines horizontalen Luft
spaltes zwischen dem Schienengegenstück 50 und der Schiene
49 bzw. den einander zugewandten Oberflächen der Dauermagnete
40, 41 führen.
Darüber hinaus sind bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausfüh
rungsbeispiel Dauermagnetpaarungen 25 und 26 mit Dauermagneten
42 und 43 bzw. 44 und 45
vorgesehen, die einander gegenüberliegend angeordnet
sind, wobei die Dauermagnete 42 und 45 jeweils an einer Innenseite 29
des Schenkels 17 und die Dauermagnete 43 und 44 jeweils an der Schienenseite
19 bzw. 20 der Schiene 49 angeordnet sind. Auch die Dauerma
gnete 42, 43 bzw. 44 und 45
sind bezüglich ihrer magnetischen Polung so ange
ordnet, daß gleichnamige Pole, hier ebenfalls die Nordpole,
einander gegenüberliegend angeordnet sind und somit auch in
horizontaler Richtung einander abstoßende Magnetkräfte er
zeugt werden. Da sich die in der Horizontalebene wirkenden
Kräfte gegenseitig aufheben, ist eine relative Zentrierung
des Schienengegenstücks 50 gegenüber der Schiene 49 mit Aus
bildung gleich bemessener vertikaler Luftspalte zwischen
jeweils einer Innenseite 29 des Schienengegenstücks 50 und ei
ner Schienenseite 19 bzw. 20 der Schiene 49 die Folge.
Wie sich aus dem Vorstehenden ergibt, bilden die einander ge
genüberliegend angeordneten Dauermagnete 40 und 41 eine Verti
kalführungseinrichtung 30 mit Ausbildung eines horizontalen
Luftspalts und die Dauermagnetpaarungen 25, 26 eine Hori
zontalführungseinrichtung 31 mit Ausbildung zweier paralleler
vertikaler Luftspalte. Insgesamt führt dies dazu, daß, wie
im übrigen auch aus der Fig. 2 deutlich zu ersehen ist, eine
definierte Relativanordnung zwischen dem Schienengegenstück 50
und der Schiene 49 ohne jeden Körperkontakt erreicht wird. Das
Ergebnis ist eine räumlich definierte, schwebende Anordnung
des Schienengegenstücks 50 auf der Schiene 49.
Eine Zusammenschau der Fig. 1 und 2 mach deutlich, daß bei
entsprechender Dimensionierung der durch die Dauermagnete 40,
41 erzeugten Magnetkräfte Mab, die zu einer Kompensation der
aus dem Fahrzeugaufbau 15 und den Schienengegenstücken 50 re
sultierenden Gewichtskraft führt, eine insgesamt berührungs
lose, in einem definierten Schwebezustand geführte Relativan
ordnung des Fahrzeugs 14 auf der Schiene 49 gegeben ist.
Bei den in Fig. 2 verwendeten Dauermagneten
40 bis 45 handelt es sich
um in einem Kunststoffmaterial 52 einer Kunststofflage 46, 47
inhärent ausgebildete Dauermagnete 40 bis 45.
Die in Fig. 2 dargestellten Kunststofflagen 46, 47 bestehen
aus einem Compound-Material aus dem Kunststoffmaterial 52,
beispielsweise einem Thermoplast, und darin enthaltenen magne
tisierbaren Partikeln, beispielsweise Ferritpartikeln 48. Die
Wahl eines thermoplastischen Werkstoffs als Kunststoffmaterial
52 ermöglicht die Herstellung der in Fig. 2 dargestellten
Kunststofflagen 46, 47 in einem Extrusionsverfahren. Nach Aus
gabe des Kunststoffmaterials 52 aus der Extrusionsvorrichtung
befindet sich dieses in einem weichen bis teigigen Zustand mit
den darin statistisch verteilt angeordneten Ferritpartikeln
48. Wenn das Kunststoffmaterial 52 in diesem Zustand längs ei
ner Magnetisierungseinrichtung geführt wird, erfolgt im Ein
flußbereich der Magnetisierungseinrichtung eine magnetische
Ausrichtung der Ferritpartikel 48, so daß in definierten Zonen
die in Fig. 2 dargestellten Dauermagnete 40 bis 45 mit ent
sprechender Nord/Süd-Polung ausgebildet werden.
Die in Fig. 2 dargestellten Kunststofflagen 46, 47 können in
einer Form extrudiert werden, daß sie auf einem die Form der
Schiene 49 bzw. des Schienengegenstücks 50 definierenden Trä
germaterial 51 flächig, also etwa durch ein Klebeverfahren,
aufgebracht werden können.
Abweichend von der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform ist
es auch möglich, zur Ausbildung der Schiene 49 bzw. des Schie
nengegenstücks 50 auf ein gesondertes Trägermaterial 51 zu
verzichten und die Schiene bzw. das Schienengegenstück insge
samt aus dem Kunststoffmaterial 52 mit den darin inhärent aus
gebildeten Dauermagneten 40 bis 45 auszubilden.
Neben der vorstehend vorgeschlagenen Verarbeitung des Com
pound-Materials im Extrusionsverfahren ist etwa auch eine Ver
arbeitung im Spritzgießverfahren oder Kalandrierverfahren mög
lich, um eine Herstellung definierter Polzonen in einem ge
formten Kunststoffmaterial zu ermöglichen. Das gilt sowohl für
die Ausbildung von Kunststofflagen als auch für die Ausbildung
der gesamten Schiene und des gesamten Schienengegenstücks.
Die Fig. 3 und 4 zeigen zwei Beispiele für weitere mögliche
Ausführungsformen der Schiene und des Schienengegenstücks. So
zeigt die Fig. 3 eine Schiene 53 mit einem Schienengegenstück
54, wobei das Schienengegenstück 54 ähnlich wie das in den
Fig. 1 und 2 dargestellten Schienengegenstück 50
zur Verbindung mit einem oberhalb der Schiene
49 angeordneten Fahrzeugaufbau 15 (Fig. 1) dient. Im Unter
schied zu der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform weist
das Trägermaterial 51 der Schiene 53 keine rechteckförmige,
sondern eher eine treppenförmige Ausbildung mit einer dement
sprechend gestalteten Kunststofflage 55 auf. Entsprechend der
Kunststofflage 55 ist auch eine mit dem Trägermaterial 51 des
Schienengegenstücks 54 verbundene Kunststofflage 56 treppen
förmig ausgestaltet, und die Kunststofflagen 55, 56 weisen ne
ben den bereits unter Bezugnahme auf Fig. 2 erwähnten Dauerma
gneten 40 bis 45 jeweils zwei weitere Dauermagnete 57, 58 bzw.
59, 60 auf. Hierdurch werden, wie aus Fig. 3 ersichtlich, in
den beiden Randbereichen der Schiene 53 und des Schienengegen
stücks 54 jeweils eine weitere Dauermagnetpaarung 95, 96 ge
bildet, die entsprechend der horizontalen Anordnung der Dauer
magnete 57 bis 60 ebenfalls horizontale Luftspalte Lh bilden.
Die Dauermagnete 57 bis 60 dienen somit ebenfalls zur Ausbil
dung der Vertikalführungseinrichtung und unterstützen damit
die Wirkung der Dauermagnete 40, 41, so daß bei der Ausfüh
rungsform gemäß Fig. 3 insgesamt eine höhere Gewichtskraft
kompensiert werden kann als bei der Ausführungsform gemäß Fig.
2.
Fig. 4 zeigt eine von den vorhergehend dargestellten Ausfüh
rungsformen grundsätzlich abweichende Ausführungsform mit ei
ner Schiene 61 und einem Schienengegenstück 62, das zur Ver
bindung mit einem unterhalb der Schiene 61 angeordneten Fahr
zeug 14 dient. Die in Fig. 4 dargestellte Relativanordnung der
Schiene 61 zum Schienengegenstück 62 ermöglicht eine hängende
Anordnung des Fahrzeugs 14. Hierzu ist das Schienengegenstück
62 im wesentlichen U-förmig mit einer Basis 63 und seitlich
daran ansetzenden Schenkein 64 ausgebildet, die an ihren Enden
sich parallel zur Basis 63 erstreckende Tragflansche 65 auf
weisen. Bei der in Fig. 4 beispielhaft dargestellten Ausfüh
rung sind zur Ausbildung einer Vertikalführungseinrichtung 66
und einer Horizontalführungseinrichtung 67 Dauermagnete 68 bis
71 gewählt, die jeweils sowohl einen Vertikalführungsbereich
72 als auch einen Horizontalführungsbereich 73 aufweisen, wo
durch sowohl die Vertikalführungseinrichtung 66 als auch die
Horizontalführungseinrichtung 67 durch ein und dieselbe Dauer
magnetpaarung 68, 70 bzw. 69, 71 realisierbar sind. Durch die
in Fig. 4 dargestellte rechtwinklige Ausführung der Dauerma
gnete 68 bis 71 dient jede Dauermagnetpaarung sowohl zur Aus
bildung eines vertikalen Luftspaltes Lv als auch zur Ausbil
dung eines horizontalen Luftspaltes Lh, die als Resultat der
magnetischen Wechselwirkungen bereits anhand der vorhergehen
den Figuren ausführlich erläutert wurden.
Bei der Ausführung gemäß Fig. 4
können entsprechend den
Fig. 2 und 3 ausgebildete Magneteinrich
tungen zum Einsatz kommen.
Fig. 5 zeigt
eine magnetische Bremseinrichtung 74.
Die Bremseinrichtung 74 besteht bei diesem Ausführungsbeispiel
aus zwei jeweils im Randbereich einer Schiene 75 angeordneten
stationären Bremsmagneten 76, 77 und zwei jeweils im Randbe
reich eines Schienengegenstücks 78 angeordneten, über eine Zu
stelleinrichtung 79 in ihrem Abstand a zu den Bremsmagneten
76, 77 verstellbaren Bremsmagneten 80, 81.
Im Gegensatz zu einander zugeordneten Dauermagneten 22, 23
und 27, 28 einer Vertikalführungseinrichtung 30 und einer Horizon
talführungseinrichtung 31 sind die einander zugeordneten
Bremsmagnete 80 und 76 sowie 81 und 77 derart angeordnet, daß
sich ungleichnamige Pole einander gegenüberliegen und demzu
folge bei ausreichend geringem Abstand a zwischen den Bremsma
gneten 80 und 76 bzw. 81 und 77 eine anziehende Magnetkraft
Manz erzeugt wird, die einen Kraftschluß zwischen dem Schie
nengegenstück 78 und der Schiene 75 bewirkt. Somit wirkt die
anziehende Magnetkraft Manz einer in Richtung der Schienen
längserstreckung gerichteten Vortriebskraft entgegen, so daß
eine Bremswirkung erzielbar ist. Durch die Zustelleinrichtung
79 kann infolge einer Änderung des Abstandes a zwischen den
Bremsmagneten 80, 76 bzw. 81, 77 die Bremswirkung dosiert wer
den. Um auch beim Bremsvorgang eine kontaktlose Relativanord
nung des Schienengegenstücks 78 zur Schiene 75 zu ermöglichen,
ist für die verstellbaren Bremsmagnete 80, 81 in Verstellrich
tung ein hier nicht näher dargestellter Anschlag zur Auf
rechterhaltung eines Mindestabstands amin vorgesehen.
Fig. 6 zeigt abweichend von Fig. 5 eine zentrale, mittige An
ordnung einer Bremseinrichtung 82, wobei bei diesem Ausfüh
rungsbeispiel eine Vertikalführungseinrichtung 83 gleichzeitig
zur Ausbildung der Bremseinrichtung 82 mitbenutzt wird. Hierzu
sind einem einer Schiene 84 zugeordneten Dauermagneten 85 der
Vertikalführungseinrichtung 83 zwei Dauermagnete 86, 87 an ei
nem Schienengegenstück 88 zugeordnet, die mit Abstand vonein
ander angeordnet sind. Im Bereich zwischen den Dauermagneten
86, 87 ist in einer Vertikalführung 89 ein hinsichtlich seines
Abstandes a zum Dauermagneten 85 mittels einer Zustelleinrich
tung 90 veränderbarer Bremsmagnet 91 geführt. Der dem ver
stellbaren Bremsmagnet zugeordnete stationäre Bremsmagnet wird
durch einen mittleren Teilbereich 92 des Dauermagneten 85 ge
bildet.
Die Zustelleinrichtung 90 weist eine mit Strom beaufschlagbare
Leiterspule 93 auf, die so angeordnet ist und deren Strom
durchflußrichtung so gewählt ist, daß sich eine magnetische
Polung, wie in Fig. 6 dargestellt, ergibt. Dabei sind gleich
namige Pole der Leiterspule 93 und des Bremsmagnets 91 einan
der gegenüberliegend angeordnet. Dies hat zur Folge daß bei
Stromdurchfluß durch die Leiterspule die in Fig. 6 darge
stellte abstoßende Magnetkraft Mab auf den Bremsmagnet 91
wirkt, der demzufolge in Richtung auf den zugeordneten Dauer
magneten 85 zubewegt wird. Dabei sind der Bremsmagnet 91 und
der zugeordnete Dauermagnet 85 so angeordnet, daß ungleichna
mige Pole einander gegenüberliegen und dementsprechend eine
anziehende Magnetkraft Manz zwischen dem Bremsmagneten 91 und
dem Dauermagneten 85 bei ausreichend geringem Abstand a wirk
sam wird. Bei Verringerung oder Abschaltung des durch die Lei
terspule 93 zur Erzeugung der Magnetkraft Mab fließenden
Stroms erfolgt aufgrund einer mit dem Bremsmagnet 91 verbun
denen Rückstellfeder 94 eine Rückstellbewegung und damit eine
Verminderung oder Aufhebung der Bremswirkung.
Anstatt der Verwendung einer Rückstellfeder ist es auch mög
lich, zur Erzeugung der Rückstellbewegung die Leiterspule 93
mit einem der Stromrichtung in Fig. 6 entgegengerichteten
Strom zu beaufschlagen, um die beschriebene Rückstellbewegung
des Bremsmagneten 91 zu bewirken.
Die in den Ausführungsbeispielen gewählten Polkonfigurationen
dienen lediglich zur beispielhaften Erläuterung möglicher Ma
gneteinrichtungen. Hiervon abweichende Polkonfigurationen, wie
beispielsweise sogenannte "Streifenmagnetisierungen" mit al
ternierender Anordnung unterschiedlicher Polzonen in einer
Ebene, sind ebenfalls anwendbar, solange die für die Erfindung
beschriebenen notwendigen magnetischen Effekte erzielbar sind.
Claims (13)
1. Spielzeugbahn mit einem längs einer Schiene geführten
Fahrzeug, das ein Schienengegenstück zur Herstellung ei
nes Schieneneingriffs mit der Schiene aufweist, wobei das
Schienengegenstück und die Schiene zusammen eine Horizon
talführungseinrichtung und eine Vertikalführungseinrich
tung bilden, und die Vertikalführungseinrichtung sowohl
am Schienengegenstück als auch an der Schiene jeweils
eine Dauermagneteinrichtung mit übereinstimmender Magne
tisierung aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Horizontalführungseinrichtung (31, 67, 73) wei
tere Dauermagneteinrichtungen (27, 28; 36, 39; 37, 38;
42, 45; 43, 44; 68, 69, 70, 71) aufweist, die sowohl am
Schienengegenstück (12, 33, 50, 54, 62, 78, 88) als auch
an der Schiene (13, 32, 49, 53, 61, 75, 84) angeordnet
sind und mindestens zwei jeweils übereinstimmend magneti
sierte Magnetpolpaarungen bilden, und die Dauermagnetein
richtungen der Vertikalführungseinrichtung (30, 66, 72,
83) und der Horizontalführungseinrichtung (31, 67, 73)
als auf einem Trägermaterial (51) des Schienengegenstücks
(50) und der Schiene (49) zumindest abschnittsweise ange
ordnete Kunststofflagen (46, 47) mit zumindest bereichs
weise ausgebildeten Polzonen (40 bis 45) ausgebildet
sind.
2. Spielzeugbahn mit einem längs einer Schiene geführten
Fahrzeug, das ein Schienengegenstück zur Herstellung ei
nes Schieneneingriffs mit der Schiene aufweist, wobei das
Schienengegenstück und die Schiene zusammen eine Horizon
talführungseinrichtung und eine Vertikalführungseinrich
tung bilden, und die Vertikalführungseinrichtung sowohl
am Schienengegenstück als auch an der Schiene jeweils
eine Dauermagneteinrichtung mit übereinstimmender Magne
tisierung aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Horizontalführungseinrichtung (31, 67, 73) wei
tere Dauermagneteinrichtungen (27, 28; 36, 39; 37, 38;
42, 45; 43, 44; 68, 69, 70, 71) aufweist, die sowohl am
Schienengegenstück (12, 33, 50, 54, 62, 78, 88) als auch
an der Schiene (13, 32, 49, 53, 61, 75, 84) angeordnet
sind und mindestens zwei jeweils übereinstimmend magneti
sierte Magnetpolpaarungen bilden, wobei das Schienenge
genstück und die Schiene aus Kunststoff gebildet sind und
die Dauermagneteinrichtungen der Vertikalführungseinrich
tung (30, 66, 72, 83) und der Horizontalführungseinrich
tung (31, 67, 73) als zumindest bereichsweise ausgebil
dete Polzonen in den bei einem Schieneneingriff einander
zugewandten Oberflächen des Schienengegenstücks und der
Schiene ausgebildet sind.
3. Spielzeugbahn nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine zwischen dem Schienengegenstück (78, 88) und der
Schiene (75, 84) wirksame magnetische Bremseinrichtung
(74, 82) vorgesehen ist.
4. Spielzeugbahn nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß zur Ausbildung der magnetischen Bremseinrichtung (74,
82) in einer gegenüberliegenden Positionierung sowohl in
der Schiene (75, 84) als auch im Schienengegenstück (78,
88) jeweils mindestens ein Bremsmagnet (80, 81; 76, 77;
91, 85) angeordnet ist, die unterschiedliche Polungen
aufweisen und deren Polabstand (a) mittels einer Zustell
einrichtung (79, 90) veränderbar ist.
5. Spielzeugbahn nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Zustelleinrichtung (90) eine auf einen Bremsma
gneten (91) wirkende elektrische Leiterspule (93) auf
weist.
6. Spielzeugbahn nach Anspruch 4 oder 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Zustelleinrichtung (79, 90) mittels eines am
Fahrzeug (14) angeordneten Empfängers einer berührungslo
sen Fernbedienungseinrichtung beeinflußbar ist.
7. Spielzeugbahn nach einem oder mehreren der vorangehenden
Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Fahrzeug (14) mit einer Rückstoßantriebseinrich
tung versehen ist.
8. Spielzeugbahn nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Fahrzeug (14) mit einer Propellerantriebseinrich
tung versehen ist.
9. Spielzeugbahn nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Rückstoßantriebseinrichtung als mit dem Fahrzeug
(14) verbindbares Antriebsmodul ausgebildet ist.
10. Spielzeugbahn nach einem der Ansprüche 7 bis 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Fahrzeug (14) mit einem Empfänger einer berüh
rungslosen Fernbedienungseinrichtung versehen ist, der
auf eine elektrisch betätigbare Verstelleinrichtung zur
Veränderung der Antriebsleistung der Rückstoßantriebsein
richtung wirkt.
11. Verfahren zur Herstellung einer Spielzeugbahn nach einem
oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, wobei das Schienen
gegenstück und/oder die Schiene zumindest teilweise aus
Kunststoff bestehen und bereichsweise Dauermagneteinrich
tungen aufweisen,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Kunststoffmaterial (52) unter Zusatz von magneti
sierbaren Partikeln (48) in einem Extrusionsverfahren zu
einem Kunststoffstrang verarbeitet wird und der Kunst
stoffstrang im erweichten Zustand zur Ausbildung der Dau
ermagneteinrichtungen (40 bis 45 und 57 bis 60) durch
Ausrichtung der magnetisierbaren Partikel zumindest ab
schnittsweise mit einer Magnetisierungseinrichtung beauf
schlagt wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Kunststoffstrang zur Ausbildung des Schienenge
genstücks (50) und/oder der Schiene (49) als Kunststoff
lage (46, 47) zumindest abschnittsweise auf ein Träger
material (51) aufgebracht wird.
13. Verfahren nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Kunststoffstrang zur Ausbildung des Schienenge
genstücks und/oder der Schiene mit dem Querschnittprofil
des Schienengegenstücks und/oder der Schiene extrudiert
wird.
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ETR (26) 12-1977, S. 877-879 * |
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8100 | Publication of the examined application without publication of unexamined application | ||
D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
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