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Spielzeug-Fakrzeng (Zusatz zu Patent . ... (Pa#tentanneldung P 20
51 343.3)) Im Hauptpatent ist ein Spielzeug-Fahrzeug beschrieben, das auf Schienen,
Fahrbahnen o. dgl. Unter@aut@@ fährt, insbesondere mit elektrischem Batterieant@i@@,
@ebei das Fahrzeug hebelbetätigte Schalteinrichtungen il die Fahrtnichtungsumsteuerung
und Stillstand besitzt und webei an dem Unterbau eine Schaltstation mit einer Führungseinrichtung
zur Einwirkung auf die Schalteinrichtungen vorgesehen ist, webei die Schalteinrichtungen
an dem Fahrzeug uas einem Schalter mit einem einzigen Schalthebei für die Fahrtzustände
vorwärts, rückwärts und Stillstand bestehen. wobei der Schalthebel eine mittlere
Schaltstellung für Stillstand und seitliche Schaltstellungen für Vorwärts- und Rückwärtsfahrt
besitzt und wobei die Führungseinrichtung
den Schalthebel bei Einfahrt
des Fahrzeuges in die Schalt station von jeder beliebigen Richtung her und unabhängig
von VorwErts- und Rückwärtsfahrt des Fahrzeuges auf denjenigen Fahrtzustand umschaltet,
der der an der Schaltstation vorgewählten Ausfahrtrichtung bzw. dem Stillstand des
Fahrzeuges entspricht, und wobei an der Schaltstation eine Betätigungseinrichtung
für die Führungseinrichtung vorgesehen ist.
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Wenn an der Schalt station die Führungseinrichtung auf Stillstand
bzw. Stop geschaltet ist, dann wird der Eigenantrieb des Fahrzeuges stillgesetzt,
beispielsweise ein batteriebetriebener Elektromotor abgeschaltet. In manchen Fällen
wird dann das Fahrzeug relativ schnell zum Anhalten kommen, wenn das zwischen Elektromotor
und Rädern liegende Getriebe ein Schneckengetriebe ist und die Räder nach Ausfall
des Eigenantriebes blockiert.
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Wenn das Spielzeug-Fahrzeug jedoch mit höheren Geschwindigkeiten betrieben
ist, eine größere Nasse besitzt und/oder das Getriebe nicht selbsthemmend ist, so
können die Bremswege relativ lang werden. Das gilt vor allem bei Spielzeug-Autos
und Eisenbahnn, die schwere oder beladene Waggons ziehen. Besonders bei Spielzeugautos
ist es außerdem erwünscht, das Getriebe nicht selbsthemmend auszubilden, damit sie
auch ohne Antrieb geschoben werden können.
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Das Fahrzeug wird von dem Schalthebel auf Stillstand geschaltet, wenn
der Schalthebel in die Führungseinrichtung einläuft. Wenn die Schaltstation dazu
bestimmt ist, das Fahrzeug nicht nur zu stoppen, sondern später auch die Möglichkeit
zu bieten, es in der einen oder anderen Richtung wieder abfahren zu lassen, so muß
der Schalthebel im Bereich der Führungseinrichtung bleiben.
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Bei langem Bremsweg ist daher eine sehr lange Führungseinrichtung
notwendig. Diese wäre schwer herzustellen, störungsanfällig und würde die Größe
der Anlage entscheidend beeinflussen.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, für das System nach dem Hauptpatent
eine Schaltstation zu schaffen die klein baut
und trotzdem auch
für Fahrzeuge mit höheren Geschwindigkeiten geeignet ist.
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Diese Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung dadurch gelöst,
daß an der Schaltstation eine Bremsvorrichtung zum Angreifen an dem Fahrzeug angeordnet
ist, die von der Betätigungseinrichtung derart steuerbar ist, daß sie bei Einstellung
der Führungseinrichtung auf Stillstand an dem Fahrzeug bremsend angreift und bei
den anderen Einsteflungen der Führungseinrichtung unwirksam ist.
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Wenn nunmehr das Fahrzeug in die Schaltstation einfährt und diese
auf Stillstand geschaltet ist, so wird das Fahrzeug zusätzlich zu seiner Bremsung
durch den abgeschalteten Antrieb von außen, sozusagen durch Fremdeingriff abgebremst.
Diese Bremsung kann beliebig eingestellt werden und ist so bemessen, daß das Fahrzeug
mit Sicherheit im Bereich der Führungseinrichtung zum Stehen kommt.. Wenn die Führungseinrichtung
in einer der beiden seitlichen Fahrtstellungen steht, so kann das Fahrzeug ungehindert
durchfahren bzw. umkehren.
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Es ist also möglich, eine sehr kurze Schaltstation zu schaffen, die
handlich ist und sich auch in kleinere Schienen- oder Fahrbahnanlagen einbauen läßt.
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Weitere Vorteile und Merkmale gehen aus den Ansprüchen und der Beschreibung
im Zusammenhang mit den Zeichnungen hervor. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1 eine teilgeschnittene Seitenansicht einer Schaltstation mit Bremsvorrichtung
(geschnitten nach Linie I - I in Fig. 2), Figur 2 eine DrauEsicht auf die Schaltstation
nach Fig. 1 (teilweise geschnitten nach der Linie II - II in.
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Fig. 3) und
Figur 3 einen Teilschnitt nach der Linie
III - III in Fig. 1.
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Das in der Zeichnung dargestellte Spielzeug-Fahrzeug 11 (der Deutlichkeit
halber in Fig. 1 strichpunktiert) ist im dargestellten Ausführungsbeispiel ein Spielzeug-Auto,
das von einem nicht dargestellten eingebauten Elektromotor und einer ebenfalls eingebauten
elektrischen Batterie bzw. einem kleinen, pillenförmigen Akkumulator angetrieben
wird. Die Stromzuführung von der Energiequelle zu dem Elektromotor läuft über einen
im Fahrzeug eingebauten Schalter, der von einem nach unten aus dem Wagenboden herausragenden
Schalthebel 12 betätigt wird. Der Schalthebel 12 hat drei Stellungen, und zwar eine
in Fig. 3 dargestellte mittlere Stopstellung, in der die Stromzufuhr zum Elektromotor
unterbrochen ist, sowie zwei seitliche Fahrtstellungen. Wenn der Schalthebel in
Fig. 3 nach links verschoben wird, so fährt das Fahrzeug 11 in den Fig. 1 oder 2
nach rechts, also rückwärts, hinaus, während es bei Verschiebung des Schalthebels
in Fig. 3 nach rechts sich in den Fig. 1 und 2 nach links bewegt.
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Das Fahrzeug läuft mit.seinen Rädern 13 au£ einem Unterbau 14 in Form
einer Fahrbahn. Der Unterbau besitzt seitliche Führungswände 15 und an diese angrenzend
Stufenabschnitte 16, auf denen die Räder 13 laufen. Aus Fig. 3 ist zu erkennen,
daß das Fahrzeug auf dem Unterbau 14 seitlich gut geführt ist und dementsprechend
seitlich nur wenig Bewegungsfreiheit hat. Der Unterbau 14 ist normalerweise Teil
von Fahrbahnabschnitten 17, die mittels Steckverbindungen (nicht dargestellt) miteinander
verbunden werden können. In der Zeichnung ist hauptsächlich eine Schaltstation 18
dargestellt, die zwischen zwei Fahrbahnabschnitte 17 eingesetzt werden kann. Das
Basisteil der Schaltstation 18 bildet dabei gleichzeitig den Unterbau bzw. die Fahrbahn
für das Fahrzeug 11. In dem zwischen den Stufenabschnitten
16 etwas
vertieft liegenden Mittelabschnitt 19 des Unterbaus ist eine Führungseinrichtung
20 angebracht. Sie besteht aus einem langgestreckten Teil, das zwischen zwei Führungsschienen
21 einen Führungsschlitz 22 bildet, der im wesentlichen über die gesamte Längserstreckung
der Schaltstation parallel zur Fahrtrichtung des Fahrzeuges 11 verläuft und an seinen
beiden Enden je einen trichterförmig erweiterten Einlauf 23 aufweist. Die Führungseinrichtung
20 dient zur Führung des Schalthebels 12 und ist horizontal quer zur Fahrtrichtung
verschiebbar.
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Zur Querverschiebung der Führungseinrichtung 20 dient eine Betätigungseinrichtung
24, die aus einem Kurventeil 25 und einem Betätigungshebel 26 beste. Das mit dem
Betätigungshebel einstückig ausgebildete Kurventeil 25 ist dn einem Vorsprung 27
der Schaltstation um eine Achse 28 horizontal schwenkbar angeordnet. Der äußere
UmEang des im wesentlichen scheibenförmigen Kurventeils 25 bildet eine Kurve 29
zur Verschiebung der Führungseinrichtung. Die Kurve 29 wirkt auf einen Stößel 30
ein, der mit der Führungseinrichtung 20 verbunden ist und unterhalb der Fahrbahn
verläuft.
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In der in Fig. 2 dargestellten Mittelstellung (Stopstellung) hat die
Kurve 29 einen mittleren Abstand von der Achse 28.
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Bei Drehung des Betätigungshebels im Uhrzeigersinn nimmt dieser Abstand
ab, so daß die Führungseinrichtung unter Einwirkung einer Feder 31, die unterhalb
der Fahrbahn angeordnet ist, nach unten verschoben wird, während bei Schwenkung
des Betätigungshebels entgegen dem Uhrzeigersinn sich der Abstand zwischen Kurve
29 und Achse 28 vergrößert, so daß die Führungseinrichtung 20 entgegen der Kraft
der Feder 31 in Fig. 2 aufwärts verschoben wird. Eine Arretierung in der mittleren
Stopstellung und den beiden seitlichen Fahrtstellungen geschieht durch Ausnehmungen
32 in der Kurve 29.
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Über der Fahrbahn ist nach Art eines Daches eine Bremsvorrichtung
33 angeordnet. Die Bremsvorrichtung 33 besitzt ein oberes flaches Dachteil 34, das
von einer flachen, federnden Stütze 35 getragen wird, die in einen Schlitz am äußeren
einer Führunyswand auf der der Betätigungseinrichtung gegenüberliegenden Seite eingesteckt
ist. An dem Dachteil 34 ist ferner ein Stößel 36 angeordnet, der in einem Auge 37
an der Schaltstation geführt wird und auf dem Kurventeil 25 aufliegt.
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Von dem Kurventeil 25 ragt nach oben eine Kurve hervor, die aus zwei
Rampen 3d besteht, die ihren tiefsten Punkt dort haben, wo der Stößel 36 in der
Mittelstellung (Stopstellung) nach Fig. 2 auf dem Kurventeil 25 aufliegt, während
ihre höchste Stelle sich dort befindet, wo der Stößel 36 aufliegt, wenn die Betätigungseinrichtung
eine ihrer Far.rtstellungen einnimmt.
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Bei Verschwenkung der Betätigungseinrichtung 24 aus der Mittelstellung
in irgendeine Richtung hebt also eine der Kurven bzw.
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Rampen 38 den Stößel 36 an und diesel schwenkt das Dachteil 34 der
Bremsvorrichtung 33 aufwärts, wobei die elastische Stütze 35 als Gelenk wirkt. Diese
Stellung des Dachteils 34 ist in Fig. 3 strichpunktiert angedeutet.
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Die Bremsvorrichtung 33 besitzt einen langgestreckte@, n Fahrtrichtung
verlaufenden Andrückabschnitt 39, der an delm Dachteil 34 in Form einer nach unten
gerichteten leicht gekrüm@ten Rippe ausgebildet ist. Die Krümmung ist derart, daß
sich die Durchfahrtshöhe für ein Fahrzeug 1, zur Mitte hin verringert. er Andrückabschnitt
39 ist mit einem elastischen Material AO belegt, beispielsweise einem Moosgummi
oder Kunststoffschaum.
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Die in der Zeichnung dargestellte Schaltstation arbeitet wie folgt:
Wenn ein Fahrzeug 11, in den Fig. 1 und 2 von rechts kommend, in die Schaltstation
18 einfährt, die, wie in der Zeichnung dargestellt, auf Stop geschaltet ist dann
wird des vorher in Fig. 3 rechts stehende Schalthebei in seine ttel
stellung
gebracht und der Elektromotor wird abgeschaltet. Das Fahrzeug läuft antriebslos
aus. Vor Beendigung seines Bremsweges kommt das Dach des Fahrzeuges in Berührung
mit dem elastischen Material 40 an der Bremsvorrichtung 33 und wird abgebremst.
Die gebogene Ausführung des Andrückabschnittes 39 erlaubt einerseits gewisse Höhenunterschiede
bei den verwendeten Fahrzeugen und sorgt andererseits dafür, daß das Fahrzeug in
verstärktem. Maße auf den Unterbau gedrückt wird, so daß auch seine Räder eine bessere
Bremswirkung ausüben, falls diese durch ein selbsthemmendes Getriebe gebremst werden.
Das Fahrzeug wird also, bevor der höchste Punkt seines Daches die Mitte der Schaltstation
erreicht hat, mit Sicherheit zum Stillstand gebracht.
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Das weich-elastische Material 40 sorgt für ein relativ weiches Abbremsen
und hat außerdem einen relativ hohen Reibungskoeffizienten, so daß die Bremswirkung
gut ist. Bei extremen Verhältnissen kann die Bremsvorrichtung nach oben auswechen,
da sie lediglich durch die Federwirkung der federnden Stütze 35 nach unten gepreßt
ist.
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Wenn nun der Betätigungshebel 26 in Fig. 2 im Uhrzeigersinne verschwenkt
wird, so drückt die Feder 31 die Führungseinrichtung 20 nach unten bzw. in Fig.
3 nach rechts, da der Stößel 30 auf der Kurve 29 in diese Richtung gleitet. Gleichzeitig
schiebt sich eine der Rampen 38 unter den Stößel 36 und führt diesen nach oben.
Dadurch wird auch das Dachteil 34, der Andrückabschnitt 39 und das elastische Material
40 entgegen der Federkraft der Stütze 35 angehoben. Durch die aus Fig. 3 zu ersehende
außermittige Anordnung des Andrückabschnittes 39 von seinem "Scharnier 35 weg wird
schon mit einer kleinen Aufwärtsschwenkung ein großer Weg erzielt. Das Fahrzeug
11 ist nunmehr von der Bremsvorrichtung 33 frei und fährt, wie es der Stellung des
Schalthebels 12 entspricht, nach links, d.h. in die Richtung, in die auch der Betätigungshebel
26 weist, aus der Schaltstation heraus.
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Es ist zu erkennen, daß bei der Versc)iwenkun des Betätigungshebels
26 in die entge5engesetzte vase, d.h. entgegen dem Uhrzeigersinn,das Fahrzeug die
Schaltstatlon rückwärtsfahrend nach rechts verlassen würde.
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Von der beschriebenen dargestellten Ausführungsform sind zahlreiche
Abwandlungen im Rahmen der Erfindung möglich. Als Bremsvorrichtung können zahlreiche
andere Mittel Verwendung finden, beispielsweise das Fahrzeug seitlich angreifende
Bremsflächen, die beschriebene, von oben wirkende Bremsvorrichtung ist jedoch besonders
vorteilhaft, da ihre Ausbildung besonders einfach ist und der von ihr erzeugte Abwärtsdruck
des Fahrzeuges gleichzeitig auch die normale Bremswirkung mittels der Reifen verbessert.
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Die Art der verwendeten Bremsvorrichtung hängt natürlich auch von
den vorgesehenen Fahrzeugen ab. Wenn Fahrzeuge sehr unterschiedlicher Höhe verwendet
werden, so kann eine seitlich wirkende Bremsvorrichtung angebracht sein. Es ist
auch zu erkennen, daß durch die dargestellte und beschriebene vorteilhafte Ausführ@ngsform
nur ein einziges zusätzliches Teil, nämlich die Bremsvorrichtung selbst mit angeformter
Stütze und Stößel, notwendig ist. Dieses Teil kann, wie nahezu alle Teile der Schaltstation,
aus Kunststoffspritzguß bestehen.
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Es ist ferner eine weitere vorteilhafte Abwandlung der Vorrichtung
nach der Erfindung möglich, die ihren Linsatzbereich wesentlich erweitert. An dem
Unterbau kan ein Bremsvorsprung in Form eines Stiftes angebracht sein, der in der
Stopstellung, die in den Zeichnungen dargestellt ist, in den Führungsschlitz 22
hineinragt und dafür sorgt, daß das Fahrzeug 11 mit seinem Schalthebel 12 an ihm
anstößt und, nachdem es von der Bremsvorrichtung 33 "vorgebremst" wurde, an einer
genau definierten Stelle anhält. An dieser Stelle können dann von unten her Kontakte
hochgefahren werden, die mit entsprechenden Kontakten
am Fahrzeug
zusammenwirken und eine Aufladung eines im Fahrzeug enthaltenen Klein-Akkumulators
bewirken. Der Ladestrom kann aus einem Ladegerät oder im einfachsten Falle aus einer
Trockenbatterie stammen. Es kann auch ein Zeitschaltwerk vorgesehen sein, das die
Ladedauer begrenzt.
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und zusammen mit dem Hochfahren der Kontakte in Gang gesetzt wird.
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Der Bremsvorsprung kann mittig am Unterbau fest angebracht sein, relativ
geringe Querabmessungen haben und in einer Quer-Aussparung der Führungseinrichtung
liegen. Da der Schalthebel des Fahrzeugs nur in Stop-Stellung in der Mitte steht,
kommt der Bremsetift nur dann in seine Bahn Die Kontakte können seitlich neben der
Führungseinrichtung angeordnet sein. Es wird dadurch eine "Tankstelle" geschaffen,
die erstaunlich naturgetreu ist und in der die Fahrzeuge genau positioniert sind,
damit die Ladekontakte zuveriässig angreifen können. Diese können mit einem erheblichen
Kontaktdruck arbeiten, da die Bremsvorrichtung das Fahrzeug fest gegen den Unterbau
preßt.