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Weiche für Fahrbahnen von Spielzeug-Automobilen oder dergl.
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Weiche für Fahrbahnen von Spielzeug-Automobilen
oder dergl.
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Es sind zahlreiche eichen für Eisenbahnen oder andere schienengebundene
Fahrzeuge bekannt. Da Spielzeug-Automobile mit oder ohne Eigenantrieb und ohne eigene
Lenkung normalerweise auf Fahrbahnen geführt werden, ist es, wenn man den Spielzweck
einer solchen Fahrbahnanlage erhöhen will, erforderlich, auch dort Weichen einzubauen.
Derartige Fahrbahnanlagen werden im Gegensatz zu elektrischen Eisenbahnen und ähnlichem
rmpSindlichen technischen Spielzeug außerordentlich hohen Belastungen im Spielbetrieb
ausgesetzt, da sie dafür gedacht und geeignet sind, daß auch kleinere Kinder
ohne
Aufsicht mit ihnen spielen und weil die Fahrzeuge teilweise außerordentlich hohe
Geschwindigkeiten auf den Fahrbahnen erreichen.
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Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Weiche der eingangs erwähnten
Art zu schaffen, die mit einem Minimum an Teilen einfach und billig herstellbar
und auch großen Beanspruchungen gewachsen ist. Trotzdem soll die Weiche alle Anforderungen
erfüllen, die man von der Funktion her an eine Weiche stellt.
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Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung dadurch gelöst, daß sie aus
einem gabelförmigen, im wesentlichen ebenen Fahrbahnabschnitt besteht, an den die
Anschlußfahrbahnen angeschlossen sind und der von seitlichen Führungswänden begrenzt
ist, daß die schwenkbar gelagerte Zunge die Form einer beweglichen Führungswand
hat und mit einem Stellhebel durch ein zwischen diesen eingespanntes elastisches
Federelement verbunden ist und daß ihre Schwenkachse und die Angriffspunkte des
elastischen Elementes am Stellhebel und an der Zunge ein Dreieck mit geringem Abstand
zwischen Schwenkachse und der Verbindungslinie der Angriffspunkte bilden und daß
der Stellhebel zum Stellen der Weiche derart verstellbar ist, daß das elastische
Element durch die Schwenkachse hindurch auf die jeweils andere Seite der Schwenkachse
bringbar ist.
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Die ganze Weiche hat also nur 3 bewegliche Teile aufzuweisen, nämlich
die bewegbare Zunge, den Stellhebel und das elastische Element, das vorzugsweise
als ein einfacher handelsblicher Gummiring ausgebildet ist. Trotzdem ist eine sichere
Umschaltung der Zunge gewährleistet und diese kann auch federnd ausweichen, wenn
ein Fahrzeug von einer Richtung einfährt, das von der Zunge gerade gesperrt wird.
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Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung 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 erläutert.
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Die Figuren 1 und 2 zeigen die Weiche in Draufsicht in 2 verschiedenen
Grundstellungen.
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Die in den Zeichnungen dargestellte Weiche 11 besitzt ein Hauptteil
12 aus Kunststoffspritzstoff, das eine im wesentlichen gerade, durchgehende Fahrbahn
13 und eine gabelförmig abzweigende Fahrbahn 14 umfaßt. Die Fahrbahnen 13, 111 haben
Anschlußenden 15, 16 und ein gemeinsames Anschlußende 17.
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An diese Anschlußenden können üblicherweise mittels losen Anschlußstücken
18 Fahrbahnen 19 angeschlossen werden.
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Während die Fahrbahnen 19 Stufen 20 besitzen, auf denen Fahrzeuge
mit Eigenantrieb laufen können, sind diese im Bereich der Weichen nicht vorgesehen,
da bei ihrer Kreuzung die Fahrzeuge teilweise springen können, insbesondere kleinere
Fahrzeugedie die zwischen den stufenförmig erhöhten Seitenfahrbahnen 20 fahren.
Die Fahrbahnen 13, 14 sind daher im wesentlichen eben.
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Die Fahrbahnen 13 und 14 sind von senkrechten oder leicht nach außen
schräg gestellten Führungswänden 21 umgeben, die den in den Figuren rechten Teil
der geraden Fahrbahn 13 und den linken Teil der abzweigenden Fahrbahn 14 völlig
umgeben. Die abzweigende Fahrbahn 14 läuft gleichmäßig gekrümmt in die gerade Fahrbahn
13 ein.
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An den aneinander angrenzenden Seiten der beiden Fahrbahnen 13, 14
besitzen diese nur kurze Abschnitte der Führungswände 21. Im Bereich der spitzen
Zusammenführung beider Fahrbahnen ist eine Zunge 22 um eine Schwenkachse 23 schwenkbar.
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gelagert. Die Schwenkachse liegt außerhalb der Fahrbahn
relativ
weit von dem Punkt entfernt, an dem die aneinander angrenzenden Führungswände, wären
sie weitergeführt> zusammenstoßen würden.
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Die Zunge ist gekrümmt ausgeführt, und zwar derart, daß sie im wesentlichen
die Krümmung des abzweigenden Fahrbahnabschnittes 14 besitzt. Ihr Ende 24 liegt
je nach Stellung an der rechten oder linken Führungswand 21 an und ist dort, um
kein Hindernis für ein Fahrzeug zu bilden, in Wandvertiefungen 25 versenkt. Die
Zunge bildet also die in Fig. 1 rechte Führungswand der Fahrbahn 14 und die linke
Führungswand der Fahrbahn 13. Sie ist zumindest zum Teil erheblich höher ausgeführt
als die Führungswände im übrigen Bereich der Weiche und der Fahrbahnen, damit Fahrzeuge,
die sich beim Aufprall auf die Zunge evtl. aufbäumen, nicht über sie hinwegkommen.
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Im Bereich ihrer Schwenkachse 23 besitzt die Zunge einen flachen Abschnitt,
von der auf der einen Seite der durchgehend gekrümmte, zur abzweigenden Fahrbahn
14 hin gelegene Führungswandabschnitt 26 aufragt, während auf der anderen, zur geraden
Fahrbahn hin gelegenen Seite ein Führungswandabschnitt 27 von dem flachen Abschnitt
28 aufragt. Der Führungswandabschnitt 27 hat eine der Krümmung des Führungswandabschnittes
26 entgegengesetzt gerichtete Krümmung, so daß er sich von dem Punkt 29, wo er spitz
mit dem Abschnitt 26 zusammenstößt, von diesem entfernt und in der in Fig. 1 gezeigten
Lage, in der die Zunge die Fahrbahn 13 verschließt, einen stetig gekrümmten Übergang
zwischen der in Fig. 1 linken FUhrungswand der Fahrbahn 13 und der Zunge 22 bildet.
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Im Bereich dieser Führungswand besitzt der Führungswandabschnitt 27
dann noch einen Knick, der, wie aus Fig. 2 zu ersehen ist, in der Stellung der Zunge,
in der die abzweigende Fahrbahn 14 verschlossen ist, eine Weiterführung der festen
Führungswand bildet.
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Auf dem flachen Abschnitt 28 der Zunge 22 ist ein Angriffspunkt 30
für ein elastisches Element 31 angebracht. Der Angriffspunkt besteht aus einem angespritzten
Haken, über den das elastische Element, das aus einem einfachen Gummiring bestehen
kann, gehängt werden kann. Auf einem die beiden Fahrbahnen 13 und 1 verbindenden
Verbindungsabschnitt 32 ist ein Stellhebel 33 um eine Lagerung 34 schwenkbar gelagert.
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Der Stellhebel 33 kann von Hand zwischen 2 Anschlägen 35, 36 verschwenkt
werden. Das elastische Element 31 greift an dem Stellhebel 33 an einem Angriffspunkt
37 an, der von der.
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Lagerung 34 entfernt liegt und im dargestellten Beispiel gleichzeitig
einen Handgriff zur Verschwenkung des Stellen hebels bildet.
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Es ist zu erkennen, daß der Stellhebel und die Zunge, die wirkungsmäßig
lediglich durch das elastische Element 31 verbunden sind, ähnliche Systeme bilden,
indem jeweils der Angriffspunkt des elastischen Elementes weiter entfernt von dem
anderen Angriffspunkt des elastischen Elementes liegt als die jeweilige Lagerung.
Die Lagerung ist dabei nicht sehr weit von der Verbindungslinie zwischen beiden
Angriffspunkten, d.h.
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dem gespannten elastischen Element, entfernt, so daß der gebildete
Hebelarm relativ klein ist und eine Verstellung der Zunge mit geringer Kraft möglich
ist. Beim Stellhebel ist das zwischen den beiden Angriffspunkten und der Lagerung
gebildete Dreieck etwas höher!', so daß die von Hand aufzubringende Verstellkraft
für den Stellhebel größer ist Das entsprechende' Dreieck, dessen einer Punkt die
Schwenkachse 2 (bzw. ihr entsprechender Punkt in der Fahrbahnebenes ist iSt dagegen
sehr flach. Bei der Anordnung der Lagerungs- und Angriffspunkte ist lediglich darauf
zu achten, daß beispielsweise bei de in Fig. 1 dargestellten Stellung des Stellhebels
die Verbindung8-linie zwischen beiden Angriffspunkten 30, 37 noch nicht die Schwenkachse
schneidet, wenn die Zunge 22 zum Anschlag an die linke Führungswand gebracht wird.
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Die Funktion der Weiche ist wie folgt: Ein von dem Anschlußende 17
her einfahrendes Fahrzeug wird in jedem Fall auf die Fahrbahn geführt, die durch
die Weicheneinstellung vorgegeben ist. In Fig. 1 liegt der Stellhebel 33 an dem
Anschlag 35 an, so daß das elastische Element 31 auf der rechten Seite der Schwenkachse
23 vorbeiläuft und die Zunge 22 federnd entgegen dem Uhrzeigersinn belastet, so
daß die gerade Fahrbahn 13 gesperrt und die abzweigende Fahrbahn 14 freigegeben
ist. Das die Zunge schwenkende Moment setzt sich aus der Zugspannung des elastischen
Elements 31 und dem zwischen der Schwenkachse.
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23 und dem elastischen Element gebildeten Hebelarm zusammen.
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Wenn bei dieser Weichenstellung ein Wagen vom Anschlußende 16 her
einfährt, so wird er, unterstützt durch die Krümmung der Zunge 22ebenso gut und
stetig durch die Kurve geleitet wie in entgegengesetzter Richtung.
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Ein vom Anschlußende 15 her kommendes Fahrzeug stößt zuerst auf den
gekrümmten Fahrbahnabschnitt 27, drängt diesen und damit die Zunge 22 im Uhrzeigersinne
entgegen der Federkraft des elastischen Elementes 31 herüber,bis die Zunge die in
Fig. 1 strichpunktiert gezeichnete Lage einnim.t. In dieser Lage kann das Fahrzeug
38, das ebenfalls strichpunktiert angedeutet ist, relativ ungehindert die Weiche
durchfahren.
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Es ist zu erkennen, daß trotz der Krümmung der Zunge 22, von der man
meinen sollte, daß sie lediglich günstige Voraussetzungen für die Fahrbahn 14 schafft,
das Fahrzeug 38 auf keine wesentlichen Hindernisse stößt. Im Gegenteil, an der Stelle,
an der das Fahrzeug schließlich die Ze se weit zur Seite geschoben hat, daß es hindureheahren
kann, läLfz da Fahrzeug zwischen 2 im wesentlichen parallelen Führungswänden, die
es verhindern, daß das Fahrzeug einen unerwünschten Drall, beispielsweise durch
einseitige HemmungerhA Einen seLr
positiven Einfluß darauf hat auch
die Art der Ab federung der Zunge 22. Die dort beschriebene Federung arbeitet nämlich,
wenn ein Fahrzeug gegen die Zunge stößt, degressiv, d.h. die zur Verschwenkung der
Zunge notwendigen Kräfte werden, je weiter die Zunge geschwenkt wird, geringer.
Auch dieses Merkmal trägt dazu bei, daß das Fahrzeug die Weiche ohne Schleuderneigung
wieder verlassen kann. Im Gegenteil: Eine evtl. vorher eingetretene-Schleuderneigung
wird-in dem düsenformigen Spalt bei sanftem Andruck auf beiden, Seiten wieder ausgeglichen.
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Nachdem das Fahrzeug den Bereich der Zunge 22 verlassen hat, schnellt
diese unter progressiv stärker werdender Kraft wieder in ihre ausgezogen dargestellte
Normallage zurück.
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Durch die progressive Kraft ist sichergestellt, daß trotz geringer
Federkraft die Weiche nicht auf halbem Wege stehen bleibt und dann ein vom, Ans
chlüß ende 17 her kommendes Fahr- -zeug frontal auffahren lässt.
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Zur Stellung der Weiche wird der Stellhebel 33 von Hand entgegen den
Uhrzeigersinn verschwenkt, so daß er dann an dem Anschlag 36 anliegt. Dabei wird
das elastische Element 31 mitgenommen und gerät auf die entgegengesetzte Seite.
sowohl der Schwenkachse 23 als auch der Lagerung 34. Der St-ellhebel 33 wird also
durch das elastische Element an seinen Anschlag 36 gedrückt und die Zunge 22 springt
in die in Fig. 2 dargestellte Grundstellung.
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In dieser Lage ist die Funktionsweise entsprechend, wobei wiederum
zu erkennen ist, daß die Form der Zunge eine-vollkommene und stetige Führung des
Fahrzeuges gewährleistet, und auch ein vom Anschlußende 16 her kommendes Fahrzeug
die Zunge soweit bewegte daß ein nahezu paralleler Austrittvschlitz
gebildet
wird. Es sei noch bemerkt, daß die gebogene Rückseite der Zunge 22 auf der Fahrbahn
13 deswegen nicht störend wirkt, weil sie gegenüber einer geradlinigen Verbindung
zwischen den Führungswänden etwas zurückversetzt ist. In der in Fig. 2 dargestellten
Lage wird also ein auf der Fahrbahn 13 fahrendes Fahrzeug kaum mit der Zunge in
Berührung kommen.
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Im Rahmen der Erfindung sind zahlreiche Abwandlungen möglich. So kann
beispielsweise die Weiche so ausgebildet sein, daß sich die Zunge zwar, wenn sie
rechts oder links anschlägt, in einer stabilen Lage befindet, jedoch ein von den
Anschlußenden 15 oder 16 her kommendes Fahrzeug die Zunge ohne weitere manuelle
Einwirkung in die Lage bewegt, die die gerade befahrene Fahrbahn freiläßt. Dazu
ist es nur nötig, eine weitere Rast für den Stellhebel 33 genau in der Mitte zwischen
den Anschlägen 35 und 36 vorzusehen. Das elastische Element bzw. seine Wirkungslinie
schneidet dann, wenn die Zunge genau in der Mitte zwischen ihren beiden Anschlagpositionen
steht, die Schwenkachse 23 (und vorteilhaft auch die Achse der Lagerung 34), so
daß sich dort ein indifferentes Gleichgewicht einstellt. Jede Bewegung über den
Mittelpunkt hinweg läßt ein Umklappen zur anderen Seite erfolgen. Hierdurch sind
weitere neue Spielmöglichkeiten gegeben.