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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrbahnsystem für Modellfahrzeuge
mit einem energieautarken Antrieb sowie einer Lenkachse, wobei die
Modellfahrzeuge mit Hilfe eines Magneten einem unmittelbar unter
der Fahrbahn verlegten Fahrdraht folgen.
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Fahrbahnsysteme
für Modellfahrzeuge,
die mit einem energieautarkem Elektromotor ausgerüstet sind,
sind bekannt und basieren darauf, dass die Modellfahrzeuge eine
Lenkachse aufweisen und mit Hilfe eines Magneten einem unmittelbar
unter der Fahrbahn verlegten Fahrdraht folgen. Die Fahrzeuge sind
mit einer autarken Stromversorgung für den Antrieb, beispielsweise
einer Batterie oder einem Akku, ausgestattet und können auf
der vorgegebenen Fahrstrecke selbstständig fahren, bis der Akku für die Energieversorgung
erschöpft
ist. Die dafür
konzipierten Fahrbahnsysteme können
mit Hilfe von Funktionselementen gesteuert werden, wobei die Fahrzeuge
individuell angehalten und wieder gestartet werden können oder
auch auf andere Spuren oder Parkplätze etc. umgeleitet werden
können.
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Die
entsprechenden Fahrbahnen werden üblicherweise durch individuelles
Einfräsen
von Nuten, anschließendes
Einlegen des Fahrdrahts, Überspachteln
des Fahrdrahts und abschließendes
Einfärben
der Fahrbahn aufgebaut. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, eine
sogenannte Kartonfahrbahn einzusetzen, wofür Kartonsegmente angeboten werden,
die vorgestanzte Nuten für
das Einlegen der Fahrdrähte
besitzen, die dann anschließend
mit speziellen Fahrbahnfolien überklebt
werden. Daneben sind Fahrbahnsysteme aus Kunststoff-Fahrbahnteilen
bekannt, bei denen der Spezialfahrdraht bereits in das Kunststoffprofil
integriert ist.
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Die
bisher eingesetzten Systeme und Lösungen haben den Nachteil,
dass sie wenig Spielraum für
eine individuelle Gestaltung des Straßenverlaufs lassen, was insbesondere
für die
Systeme mit vorgefertigten Segmenten gilt, die dafür jedoch
den Vorteil haben, dass sie mit relativ wenig Aufwand aufgebaut werden
können.
Beim individuellen Einfräsen
von Nuten in einen entsprechenden Untergrund stellt sich für die Anwender
dagegen vor allem das Problem, dass die Auswahl der korrekten Radien
bei der Kurvenführung
und der funktionsfähige
Einbau von Fahrdraht und Funktionselementen mit Schwierigkeiten, hohem
technischen Aufwand und Fehlerhäufigkeit verbunden
sind.
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Die
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, ein Fahrbahnsystem
anzubieten, das die oben genannten Probleme nicht aufweist.
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Gelöst wird
die Aufgabe durch ein Fahrbahnsystem mit den Merkmalen des Anspruchs
1. Vorteilhafte Weiterentwicklungen und Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Fahrbahnsystems
sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Zur
Lösung
der oben genannten Probleme wird ein Fahrbahnsystem zur Verfügung gestellt,
das aus einzelnen, flächig
ausgebildeten, jeweils mindestens zwei Verbindungskanten und vorzugsweise
zwei Seitenkanten aufweisenden Fahrbahnsegmenten aufgebaut ist.
Diese Segmente sind speziell für
maßstäbliche Modellfahrzeuge
konzipiert, die einen energieautarken Antrieb sowie eine Lenkachse
aufweisen und mit Hilfe eines Magneten einem unmittelbar unter der
Fahrbahn verlegten Fahrdraht folgen. Die Fahrbahnsegmente bestehen
aus jeweils 1 bis 5 mm starken, vorzugsweise ca. 3 mm, starken Basiselementen,
die auf mindestens einer Seite eine Nut mit einem Durchmesser von
0.1 bis 1.0 mm, vorzugsweise ca. 0.5 mm, zur Aufnahme des Fahrdrahtes
aufweisen.
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An
ihren jeweiligen Verbindungskanten besitzen die Fahrbahnsegmente
schwalbenschwanzartige, als korrespondierende Gegenstücke ausgebildete
Verbindungselemente, über
die die einzelnen Fahrbahnsegmente formschlüssig miteinander verbunden
werden. Dabei sieht eine bevorzugte Ausgestaltung dieser Verbindungsbildung
vor, dass die Verbindungselemente ähnlich ausgebildet sind wie
die Verbindungen von Puzzle-Teilen, wobei an der ersten Verbindungskante
ein erstes Verbindungselement als über die erste Verbindungskante
hinausgehende und sich dabei verbreiternde Zunge ausgebildet ist, während das
korrespondierende zweite Verbindungselement als eine von der zweiten
Verbindungskante zurückweichende
Aufnahmeöffnung
ausgebildet ist, die sich zur Verbindungskante hin verengt. Dabei
sind die Verbindungselemente so ausgebildet, dass die Verbindungskanten
zusammen mit den Verbindungselementen bei der Verbindung der einzelnen
Fahrbahnsegmente einen Formschluss bilden.
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Bevorzugt
wird als Ausgangsmaterial für
die Basiselemente ca. 3 mm starkes Sperrholz eingesetzt, das gegenüber Kunststoffmaterialien
den Vorteil besitzt, dass es über
die Laserschneidetechnologie bearbeitet werden kann, womit eine
extreme Passgenauigkeit der Fahrbahnsegmente gewährleistet werden kann. Hinzu
kommt, dass dieses Material hervorragende Biegeeigenschaften besitzt
und darüber
hinaus hervorragend zum direkten Unter- bzw. Einbau von Funktionselementen
geeignet ist. Dazu sind an den Fahrbahnsegmenten entsprechende Bohrungen,
Absätze
und Markierungen vorgesehen, die als Einbauhilfen für elektromagnetische,
elektromechanische und/oder elektronische Funktionselemente dienen.
Darüber
hinaus eignet sich die Holzoberfläche ausgezeichnet für Weiterbearbeitungen, wie
z. B. Einfär ben,
Spachteln, Überkleben
oder sonstige Maßnahmen,
die der Oberfläche
ein naturgetreues Aussehen verleihen. Es lassen sich natürlich auch
beliebig andere holz- oder kunststoffartige Materialien einsetzen.
In diesem Zusammenhang ist auch darauf hinzuweisen, dass neben der
Laserschneidetechnologie selbstverständlich auch andere Bearbeitungsverfahren,
wie z. B. Fräsen,
eingesetzt werden können,
solange die Verfahren eine ausreichende Passgenauigkeit liefern.
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Das
Fahrbahnsystem sieht vor, dass alle Standardsegmente die gleiche
Breite und generell alle Fahrbahnsegmente die gleichen Verbindungselemente
aufweisen, sodass sämtliche
Segmente frei miteinander kombinierbar sind.
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Die
Nut für
den Fahrdraht ist so ausgelegt, dass der Fahrdraht im Montagezustand
spielfrei in der Nut eingepasst ist. Somit entspricht der Durchmesser
der Nut dem Durchmesser des Fahrdrahts und die Nut kann nach dem
Einlegen des Fahrdrahts mit wenig Spachtelmasse verfüllt und
anschließend eingefärbt werden,
wodurch der Fahrbahn ein naturgetreues Erscheinungsbild vermittelt
werden kann, das durch keine sichtbaren Kabel oder Spurrillen gestört wird.
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Insgesamt
umfasst das Fahrbahnsystem vier unterschiedliche Arten von Fahrbahnsegmenten, nämlich lineare
Fahrbahnsegmente, Kurvensegmente, flexible Fahrbahnsegmente und
Fahrbahnsondersegmente.
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Während sich
die einzelnen linearen Fahrbahnsegmente lediglich in ihrer Länge sowie
der Anzahl und Anordnung der Stoppstellen unterscheiden, wobei die
Nut für
den Fahrdraht stets in der Mitte der Fahrbahn angeordnet ist, sind
bei den Kurvensegmenten zusätzliche
Variationen erforderlich, um eine möglichst große Anwendungsbreite für die einzelnen Kurvensegmente
zu erreichen.
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So
weisen die Kurvensegmente grundsätzlich
eine zweiteilige Nut auf, wobei der erste Teil der Nut im Verlauf
der Kurve von der Mitte einer Verbindungskante nach außen in den
Bereich der Außenkurve
führt und
dort im mittleren Bereich ein kurzes Stück parallel zur Außenkante
verläuft,
um anschließend
wieder zur Mitte der gegenüberliegenden
Verbindungskante zurückzukommen.
Der zweite Teil der Nut ist über
das gesamte Kurvensegment parallel zum Kurvenverlauf im Außenkurvenbereich
angeordnet. Im mittleren Bereich des Kurvensegments weisen somit
beide Nuten einen gemeinsamen Verlauf parallel zur Seitenkante auf.
Durch diese besondere Fahrdrahtführung
gelingt es, das Ausschwenken der Fahrzeuge in der Kurve auszugleichen
und damit zu verhindern, dass die Fahrzeuge den vorgegebenen Fahrweg
verlassen.
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Um
eine möglichst
große
Anwendungsbreite für
die einzelnen Kurvensegmente zu gewährleisten, ist vorgesehen,
dass ein einzelnes Kurvensegment ein Achtel eines Kreisumfanges
aufweist, sodass die Verlängerungen
der beiden Verbindungskanten des Kurvensegments einen Winkel von
45° ausbilden. Insgesamt
bilden somit acht Kurvensegmente einen Vollkreis.
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Damit
mindestens eine zweispurige Verkehrsführung auch im Kurvenbereich
realisiert werden kann, sind mindestens zwei unterschiedliche Kurvensegmente
vorgesehen, wobei das zweite Kurvensegment einen unterschiedlichen,
auf den Radius des ersten Kurvensegments abgestimmten Radius aufweist,
sodass die beiden Kurvensegmente miteinander nahtlos zu einer zweispurigen
Fahrbahn kombiniert werden können.
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Eine
weitere Besonderheit und vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Fahrbahnsystems
sieht vor, dass in Kurvensegmenten beidseitig Nuten zur Aufnahme
eines Fahrdrahts vorgesehen sind, sodass die einzelnen Kurvensegmente durch
einfachen Seitenwechsel für
Links- und Rechtskurven einsetzbar sind.
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Aufgrund
der besonderen Fahrdrahtführung im
Bereich der Kurvensegmente, wobei der für das Fahrzeug zu wählende Weg
vom jeweiligen Einsatz des Kurvensegments abhängt, sind bei einer vorteilhaften
Ausgestaltung des Kurvensegments vier Bohrungen zur Aufnahme von
Reed-Schaltern vorgesehen, wodurch dem Anwender das Einbauen entsprechender
Sensoren erleichtert wird. Analoge Bohrungen sind auch in den linearen
Fahrbahnsegmenten vorgesehen, wobei in diesem Fall aufgrund der
einfacheren Fahrdrahtführung
vorzugsweise lediglich zwei bzw. drei Bohrungen pro Segment vorgesehen sind. Über die
Bohrungen hinaus können
bei sämtlichen
Fahrbahnsegmenten Aussparungen, Absätze oder Markierungen vorgesehen
sein, wodurch der exakte Einbau von Funktionselementen erleichtert bzw.
gewährleistet
wird, so dass durch diese Maßnahmen
nicht nur der Aufbau des Fahrsystems erleichtert wird, sondern vor
allem auch Fehlfunktionen der Funktionselemente vermieden werden
können.
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Beim
dritten Typ von Fahrbahnsegmenten handelt es sich um die sogenannten
flexiblen Fahrbahnsegmente, die als lineare Segmente mit einer serpentinenartigen
Struktur mit regelmäßigen beidseitig
abwechselnd seitlich eingelassenen, über die Mitte der Fahrbahnbreite
hinausgehenden Ausnehmungen ausgebildet sind. Aufgrund dieser besonderen
Strukturierung besitzen diese Fahrbahnsegmente eine hohe Flexibilität und lassen
sich damit zu beliebigen Radien biegen, sodass der Anwender Verbindungen gestalten
kann, die er mit den vorher beschriebenen Standardsegmenten nicht
realisieren kann.
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Über die
drei oben beschriebenen Standardfahrbahnsegmente hinaus sind weitere
individuelle Fahrbahnsondersegmente vorgesehen, die als Verbindungsstellen
bzw. Abzweigungen zu weiteren Segmenten, als Einmündungen,
Kreuzungen, Bahnübergänge oder
sonstige komplette Funktionsszenarios vorgesehen sind. Diese besonderen
Fahrbahnsegmente sind so konzipiert, dass sie übergangslos mit den Standardsegmenten
kombiniert werden können,
wobei die zum Einbau der für
die Inbetriebnahme der Sondersegmente erforderlichen Funktionselemente
notwendigen Bohrungen, Aussparungen, Absätze und Markierungen bereits
in den Fahrbahnsegmenten vorgesehen sind.
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Im
Folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand von einigen Zeichnungen
beispielhaft erläutert.
Dabei zeigen
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1 die
Kombination von zwei unterschiedlichen Kurvensegmenten,
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2 die
Kombination von zwei gleichartigen Kurvensegmenten zur Weiterführung eines
Bogens,
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3 die
Kombination von zwei gleichartigen Kurvensegmenten bei einer Kurve
mit wechselnder Orientierung,
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4 den
Fahrdrahtverlauf beim Übergang von
einem linearen Fahrbahnsegment auf ein Kurvensegment,
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5 ein
lineares Kurvensegment,
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6 ein
flexibles Kurvensegment und
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7 ein
Beispiel für
ein Fahrbahnsondersegment.
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Die 1 zeigt
die Kombination von zwei unterschiedlichen Kurvensegmenten 2,
deren Radien so aufeinander abgestimmt sind, dass eine nahtlose Kurvenführung für eine zweispurige
Fahrbahn realisiert wird. Die beiden flächig ausgebildeten Kurvensegmente 2 besitzen
eine längliche
Form und weisen an ihren Enden jeweils zwei Verbindungskanten 8 auf,
die über
Verbindungselemente 9, 10 miteinander verbunden
werden können,
wobei die Verbindungselemente 9, 10 als korrespondierende
Gegenstücke ausgebildet
sind und eine Art Schwalbenschwanz-Verbindung ausbilden. Die Verbindungselemente 9, 10 erinnern
im vorliegenden konkreten Fall an die Verbindung von Puzzle-Teilen, wobei ein
erstes Verbindungselement 9 als über die erste Verbindungskante
hinausgehende und sich dabei verbreiternde Zunge ausgebildet ist,
während
das korrespondierende zweite Verbindungselement 10 als
die entsprechende Aufnahmeöffnung
vorliegt, die von der Verbindungskante 8 zurückgebildet
ist und sich zur Verbindungskante 8 hin verengt, sodass
eine schwalbenschwanzartige Bindung resultiert. Bei der vorliegenden
Darstellung ist darüber
hinaus die Zweiteiligkeit der Nut 6 zu erkennen, wobei
ein erster Teil der Nut 6 ausgehend von der Mitte einer
Verbindungskante 8 nach außen in den Außenkurvenbereich
und dann wieder zurück
zur Mitte der gegenüberliegenden
Verbindungskante 8 führt,
während
der zweite Teil der Nut 6 parallel zum Kurvenverlauf im Außenkurvenbereich
angeordnet ist. Dabei sind die beiden Teile der Nut 6 so
miteinander kombiniert, dass sie im Mittelabschnitt des Kurvensegments 2 einen
gemeinsamen Verlauf parallel zur Seitenkante aufweisen.
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Die 2 zeigt
die Kombination von zwei gleichartigen Kurvensegmenten 2 mit
der Weiterführung
eines Bogens. Bei der Verbindungsbildung wird mit den beiden Verbindungselementen 9 und 10 sowie
den Verbindungskanten 8 ein nahtloser Formschluss gebildet.
Die zweiteilige Verbindungsnut 6 ist teilweise mit einem
Fahrdraht 7 belegt, der im vorliegenden Fall in den Teil
eingelegt ist, der im Außenkurvenbereich
parallel zur Außenkante
verläuft.
Da die besondere Fahrdrahtführung
im Kurvenbereich den Zweck verfolgt, das Ausschwenken der Fahrzeuge
in der Kurve auszugleichen und damit zu verhindern, dass die Fahrzeuge
den vorgegebenen Fahrweg verlassen, würde dies im vorliegenden Fall
der 2 bedeuten, dass der Bogen auf beiden Seiten der
Abbildung weitergeführt
werden müsste.
Bei der Fertigstellung der Fahrbahn würde der nicht mit einem Fahrdraht
belegte Teil der Nut 6 zusammen mit dem belegten Teil überspachtelt.
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Die 3 zeigt
die Kombination von zwei gleichartigen Kurvensegmenten 2 bei
einer Kurve mit wechselnder Orientierung. In diesem Fall verläuft die Führung des
Fahrdrahts 7 jeweils über
die Mitte der Verbindungskanten 8. Dies würde für den weiteren Verlauf
der Fahrbahn bedeuten, dass an den in der 3 dargestellten
Abschnitt sich entweder ein entgegengesetztes Kurvensegment 2 oder
ein lineares Fahrbahnsegment 1 anschließen müsste. Anhand der 3 kann
auch auf eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung der vorliegenden
Erfindung hingewiesen werden, die vorsieht, dass für Rechts-
und Linkskurven das gleiche Kurvensegment 2 eingesetzt wird,
was dann realisiert werden kann, wenn die Kurvensegmente 2 auf
beiden flächigen
Seiten eine zweiteilige Nut 6 aufweisen, sodass durch Umdrehen des
Kurvensegments 2 die entgegengesetzte Kurvenrichtung realisiert
wird.
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Die 4 zeigt
die Kombination eines linearen Fahrbahnsegments 1 mit einem
Kurvensegment 2, wobei der Fahrdraht 7 im Kurvensegment 2 im
Kurvenverlauf im äußeren Teil
der Nut 6 verbleibt, sodass sich an das Kurvensegment 2 der 4 ein weiteres
Kurvensegment zur Weiterführung
des Bogens anschließen
würde.
Auf der Unterseite des linearen Fahrsegments 1 ist eine
Markierung 14 vorgesehen, die bei dieser Draufsicht nicht
zu sehen und daher gestrichelt gezeichnet ist. Die Markierung 14 dient
dazu, die korrekte Positionierung einer Magnetspule für eine Stoppstelle
sicherzustellen.
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In
der 5 ist ein lineares Fahrbahnsegment 1 zu
sehen, das zwei Bohrungen 5 zur möglichen Aufnahme von sogenannten
Reed-Sensoren aufweist, mit denen die Verkehrführung gesteuert werden kann.
Prinzipiell soll in diesem Zusammenhang darauf hingewiesen werden,
dass vorteilhaft alle Standardfahrbahnsegmente 1, 2 mit
entsprechenden Bohrungen 5 ausgerüstet sind, sodass je nach Bedarf
in jedem der Segmente derartige Funktionselemente zur Steuerung
der Verkehrsführung eingesetzt
werden können.
Des Weiteren sind auf der Rückseite
des Fahrbahnsegments 1, gestrichelt gezeichnete Markierungen 14 vorgesehen,
mit denen die Positionierungen von Spulen für die Installierung von Stoppstellen
vorgegeben werden.
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Die 6 zeigt
ein flexibles Fahrbahnsegment 3, das auf Grund seiner serpentinenartigen Struktur
mit regelmäßigen beidseitig
abwechselnd seitlich eingelassenen, über die Mitte der Fahrbahnbreite
hinausgehende Ausnehmungen 11 eine hohe Flexibilität in seitlicher
Richtung aufweist, sodass sich mit diesem Fahrbahnsegment 3 beliebige
Radien realisieren lassen, die mit den vorbeschriebenen Standardsegmenten 1, 2 nicht
erreicht werden können.
Die Breite des flexiblen Fahrbahnsegments 3 und die Verbindungselemente 9 und 10 sind
identisch mit denen der Standardsegmente 1, 2,
sodass die flexiblen Fahrbahnsegmente beliebig mit den Standardsegmenten 1, 2 kombiniert
werden können.
Eine besonders hohe Flexibilität
kann dann erreicht werden, wenn als Ausgangsmaterial für das flexible
Fahrbahnsegment ca. 3 mm starkes Sperrholz eingesetzt wird.
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In
der 7 ist ein Fahrbahnsondersegment 4 wiedergegeben,
wobei es sich um eine Ausweichstelle, die beispielsweise auch als
Bushaltestelle eingesetzt werden könnte, handelt. Bei der gewählten Darstellung
ist zu erkennen, dass sämtliche
Nuten 6 mit einem Fahrdraht 7 belegt sind, sodass
auch die entsprechenden Abzweigungen befahren und die gewünschten
Sonderfunktionen genutzt werden können. Darüber hinaus sind Bohrungen 5,
eine Aussparung 12, ein Absatz 13 sowie eine gestrichelt
eingezeichnete Markierung 14 für die entsprechenden Funktionselemente
vorgesehen, mit deren Hilfe die Ausweichstelle bzw. Bushaltestelle
verkehrstechnisch geregelt wird. Auch bei diesem Fahrbahnsondersegment 4 ist
das Erfindungsprinzip realisiert, dass die Breite der Fahrbahnsondersegmente 4 zumindest
im Bereich der Verbindungskante 8 sowie die Ausgestaltung
der Verbindungselemente 9 und 10 gleich ist mit
denen der Standardfahrbahnsegmente 1, 2, 3,
sodass auch die Sondersegmente 4 problemlos mit den Standardsegmenten 1, 2, 3 kombiniert
werden können.
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Das
in 7 gezeigte Fahrbahnsondersegment 4 wurde
lediglich als Beispiel für
eine Vielzahl von Sondersegmenten 4, wie z. B. Abzweigungen, Kreuzungen,
Bahnübergänge, Einmündungen
oder sogar komplette Funktionsszenarien, ausgewählt und ist nicht als Einschränkung zu
sehen.
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Das
erfindungsgemäße Fahrbahnsystem
ermöglicht
auf einfache Weise die Realisierung von individuellen Fahrwegen
für energieautarke
maßstäbliche Modellfahrzeuge,
die mit Hilfe eines Magneten einem Fahrdraht folgen, ohne dabei
Probleme bei der Planung der Fahrstrecke, der Auswahl der korrekten Radien
und dem funktionsfähigen
Einbau von Fahrdrähten
und Funktionselementen zu bereiten, wobei mit Hilfe des Systems
sowohl einspurige als auch mehrspurige Fahrbahnen realisiert werden
können, womit
die eingangs geschilderten Probleme, welche die zur Verfügung stehenden
Systeme aufweisen, gelöst
werden.
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- 1
- lineares
Fahrbahnsegment
- 2
- Kurvensegment
- 3
- flexibles
Fahrbahnsegment
- 4
- Fahrbahnsondersegment
- 5
- Bohrung
- 6
- Nut
- 7
- Fahrdraht
- 8
- Verbindungskante
- 9
- Verbindungselement
- 10
- Verbindungselement
- 11
- Ausnehmung
- 12
- Aussparung
- 13
- Absatz
- 14
- Markierung