DE3914909A1 - Foerdersystem zur fortbewegung unmotorisierter spielfahrzeuge auf einer fahrbahn, mit einem unter der fahrbahndecke in einem fuehrungssystem sich bewegenden und von einem ortsfesten antrieb in umlauf gebrachten strom von gleitkoerpern, die miteinander kettenfoermig verbunden sind - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Fördersystem zur Fortbewegung von unmotorisierten Spielfahrzeugen auf einer Spielzeugbahn nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Ein solches ist bekannt aus der DE 36 25 667 A1.

Fördersysteme der vorgenannten Art sollen unmotorisierte Spiel­ fahrzeuge, die an ihrer Unterseite mit einem Mitnehmermagneten ausgestattet sind, durch eine durch die Fahrbahndecke hindurch­ wirkende magnetische Kupplung auf der Fahrbahn dadurch zum Rollen bringen, daß unter der Fahrbahndecke ein Führungssystem eingelassen ist, in dem ein Strom aus aneinandergereihten Gleitkörpern von einem ortsfesten Antrieb in Umlauf gebracht wird und ein Teil der Gleitkörper mit einem Dauermagneten aus­ gestattet ist.

Durch die Offenlegungsschrift DE 36 25 667 A1 ist bekannt, die Gleitkörper kettenförmig zu verbinden. Es ist jedoch keine praktische Lösung der Verbindung selbst beschrieben.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Gleitkörperformen herzustellen, die es ermöglichen, eine raumsparende Unterbrin­ gung des Führungsmagneten im Gleitkörper zu bewerkstelligen, ohne daß dieser für den Antrieb störend plaziert ist und gleichzeitig die Voraussetzungen für einen weitgehendst ruck­ freien und lückenlosen Antrieb des Gleitkörperstromes zu schaffen, indem zwischen den Gleitkörpern bzw. den Antriebs­ zapfen eine Eingreifmöglichkeit für ein Zahnrad bzw. ein anderes Antriebsmittel hergestellt wird.

Diese Aufgabe wird bei einem Fördersystem nach der im Oberbe­ griff genannten Art durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 sowie der Unteransprüche 2-7 gelöst.

Einer der mit der Erfindung erzielbaren Vorteile besteht darin, daß die Bauhöhe des Gleitkörpers und somit der gesamten Fahr­ bahn niedrig gehalten werden kann und dennoch dabei Stabmagnete mit ausreichender Länge bzw. Magnetkraft verwendet werden kön­ nen.

Es bestehen weitere Vorteile der Erfindung darin, daß der An­ triebszapfen gleichzeitig auch als Einhängebauteil für eine grobgliedrige Verkettung mit einfacher Bauart dienen kann und diese Verkettung leicht und an beliebiger Stelle durch einfaches Aushängen wieder getrennt werden kann, was bei Streckenumbauten mit Verlängerungen bzw. Verkürzungen der Fahr­ bahn unbedingt erforderlich ist.

Gegenüber Fördersystemen mit unverketteten Gleitkörperströmen besteht ein Vorteil der in der Erfindung beschriebenen Verket­ tungslösungen darin, daß beim Zusammenschluß des Gleitkörper- Kreislaufes am Antriebsrad keine Toleranzlücken, bedingt durch Summierung von Maßunterschreitungen, an den Gleitkörpern entstehen, die zu Störungen bzw. Blockierungen des Antriebs führen könnten.

Einige Ausführungsbeispiele sind in der Zeichnung dargestellt und werden im folgenden beschrieben.

Es zeigen:

Fig. 1 Schnitt durch einen Gleitkörper mit zwei in der Höhe versetzten Sektoren 6 und 7 mit einem Antriebs­ zapfen 1 und einer Ringöse 3;

Fig. 2 Draufsicht auf einen Gleitkörper nach Fig. 1;

Fig. 3 Seitenansicht eines kettengliedförmigen Gleitkör­ pers 4, mit zwei Antriebszapfen;

Fig. 4 Draufsicht auf einen Gleitkörper nach Fig. 3;

Fig. 5 Schnitt durch ein Verbindungsglied 8 mit zwei Ring­ ösen 3;

Fig. 6 Draufsicht auf ein Verbindungsglied 8;

Fig. 7 Seitenansicht eines Kettenverbandes aus Gleitkörpern nach Fig. 3-4 und Verbindungsgliedern nach Fig. 5-6;

Fig 8 Seitenansicht eines Gleitkörpers mit hakenförmigem Fortsatz 9 und Einhängeaussparung 10;

Fig. 9 Draufsicht auf einen Gleitkörper nach Fig. 8;

Fig. 10 Draufsicht auf einen Gleitkörper mit verdicktem Fort­ satz 11 und Einbuchtung 12 an der gegenüberliegenden Seite;

Fig. 11 Schnitt durch ein Fahrbahnteil mit Gleitkörperkanal 20 und einem Gleitkörper mit achsial polarisiertem Füh­ rungsmagneten 2 sowie achsial polarisiertem Fahrzeug­ magneten 13;

Fig. 12 Draufsicht auf ein von oben geöffnetes Antriebsteil mit Förderbandantrieb 15 sowie zwei gegenläufige Gleitkörperströme mit Kettenverband nach Fig. 10.

Die in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele zeigen Gleitkörper, die vorzugsweise als Kunststoffspritzteile aus Thermoplastikwerkstoff hergestellt sind und die einen erfin­ dungsmäßigen Antriebszapfen 1 aufweisen, der vorzugsweise zylindrische Form hat und der zur Aufnahme des mitführenden Dauermagneten 2 hülsenförmig ausgebildet ist.

Der Dauermagnet 2 ist in seinem Durchmesser so bemessen, daß er in der Hülse des Antriebszapfens 1 durch Preßspannung gehalten wird. Seine Länge ist maßgebend für die Höhe des An­ triebszapfens bzw. des Gleitkörpers und somit für die Höhe des gesamten Fahrbahnkörpers.

Um dem Dauermagneten 2 eine ausreichend starke Mitnahmekraft zu verleihen, die ihn in die Lage versetzt, das Spielfahrzeug auch aus dem Stand mitzunehmen bzw. auf die Geschwindigkeit des Gleitkörperstromes zu beschleunigen, ist er aus hochwer­ tigem Magnetwerkstoff (z. B. Seltenerdmagnetwerkstoff) herge­ stellt und als Stabmagnet (z. B. Rundstab) ausgebildet, dessen Polarisierung achsial und somit senkrecht zum Führungssystem angeordnet ist.

Um eine möglichst ruckfreie und schwingungsfreie Fortbewegung des Spielfahrzeuges auf der Fahrbahn zu erzielen, ist in einer Ausgestaltung der Erfindung die Magnetkupplung zwischen dem Dauermagnet 2 im Gleitkörper und dem Dauermagnet 13 am Spiel­ fahrzeug so ausgebildet, daß eine möglichst enge Verzahnung der Magnetfeldlinien der beiden Magnete untereinander dadurch geschieht, daß der Dauermagnet 13 am Spielfahrzeug ebenfalls achsial senkrecht polarisiert ist und sein Durchmesser gleich dem Durchmesser des Dauermagneten 2 im Gleitkörper ist.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird der gleiche Zweck dadurch erzielt, daß der Dauermagnet 13 am Spielfahr­ zeug in Fahrtrichtung polarisiert ist, wobei die Schubkraft der Magnetkupplung dadurch verstärkt wird, daß der anziehende Pol des Dauermagneten 13 am Spielfahrzeug in Fahrtrichtung nach hinten und der abstoßende Pol nach vorne angeordnet ist, so daß bei Verschiebung des Spielfahrzeuges nach hinten der Ab­ stoßeffekt der gleichpolarisierten Magnetsektoren zusätzlich zum anziehenden Effekt der ungleichpolarisierten Sektoren wirkt.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die mit Antriebs­ zapfen ausgestatteten Gleitkörper untereinander kettenförmig verbunden, indem der Antriebszapfen 1 gleichzeitig als Bauteil zum Einhängen von Verbindungsgliedern dient, die mit einer Ringöse 3 ausgebildet sind und die über den Antriebszapfen 1 eingehängt sind.

Eine solche Ausgestaltung der Erfindung ist in Fig. 1-2 dar­ gestellt. Dabei zeigt der Gleitkörper aus seitlicher Sicht ein abgestuftes Profil und weist zwei Sektoren auf, die zueinander höhenversetzt sind, so daß sich die Gleitkörper im Kettenver­ band gegenseitig überlappen können, ohne daß Verschrägungen der Gleitkörper auftreten, wobei der tieferliegende Sektor 6 einen Antriebszapfen 1, hingegen der höherliegende Sektor 7 eine Ringöse 3 aufweist, die im Kettenverband jeweils über den An­ triebszapfen des benachbarten Gleitkörpers eingehängt ist.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung ist in Fig. 3-4 dargestellt und zeigt Gleitkörper 4, die ähnlich dem Glied einer Fahrradkette in länglicher taillierter Form ausgebildet sind. Dabei weisen die Gleitkörper jeweils zwei Antriebszapfen 1 auf, die so angeordnet sind, daß sie im Kettenverband lie­ gend gleiche Abstände untereinander einnehmen. Die Verkettung der Gleitkörper erfolgt dabei mit einem gesondert hergestell­ ten Verbindungsglied 8, das jeweils zwei Ringösen 3 aufweist und mit diesen so über zwei zu verbindende Gleitkörper 4 ge­ legt wird, daß die Ringösen 3 über die Antriebszapfen 1 ein­ gehängt sind und das Verbindungsglied 8 den Trennungsspalt zwischen den Gliedern überbrückt.

In weiteren Ausgestaltungen der Erfindung erfolgt die Ver­ kettung der mit Antriebszapfen ausgebildeten Gleitkörper da­ durch, daß die Gleitkörper einerseits einen Fortsatz auf­ weisen, der am benachbarten Magneten in einer dafür vorge­ sehenen Aussparung eingehängt ist. Eine solche ist in Fig. 10 dargestellt und zeigt einen Gleitkörper, der einerseits einen tropfenförmig verdichteten Fortsatz 11 aufweist, während an der entgegengesetzten Gleitkörperseite eine Ausbuchtung 12 ausgespart ist, in die bei Aneinanderreihung der Gleitkörper jeweils der Fortsatz 11 eingehängt ist.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung, die in Fig. 8-9 dargestellt ist, ist der Fortsatz 9 hakenförmig ausgebildet und jeweils am benachbarten Gleitkörper in einer dem Haken ent­ sprechenden Vertiefung 10 eingehängt, so daß ebenfalls eine unendliche Kette durch überlappende Verhakung der Gleitkörper untereinander gebildet ist.

Um die Reibung zwischen den Antriebszapfen und dem eingreifen­ den Zahnrad bei der Abwicklung der Zahnflanke bzw. der Antriebs­ noppe 22 während des Antriebs zu vermindern, ist der Antriebs­ zapfen in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung achsial drehbar in der Gleitkörperbasis gelagert. Dies ist z. B. be­ werkstelligt, indem der separat hergestellte Antriebszapfen an seinen Rändern eine umlaufende Nut mit einer Ringwulst aufweist, die durch spaltförmige Aussparungen federnd ausge­ bildet ist und dadurch in eine Ringöse in der Gleitkörperbasis eingedrückt werden kann, die in ihrem Durchmesser kleiner als der Antriebszapfen ist, der dadurch nicht weiter in die Ring­ öse eintreten kann und somit bei Auseinanderfedern der Ring­ wulst drehbar beweglich in der Nut festgehalten ist.

Um den Spielwert einer Fahrbahn mit erfindungsgemäßem Förder­ system zu erhöhen, besteht in weiterer Ausgestaltung der Er­ findung die Fahrbahn mit integriertem Führungssystem aus einer Vielzahl von relativ kleinen Modul-Bausteinen, die z. B. aus Kunststoffspritzguß hergestellt sind und die teilweise an ihren Oberflächen bzw. insbesondere an den Rändern angegossene Steckverbindungselemente aufweisen, mit denen die einzelnen Bausteine zu verschiedensten Streckenführungen kraftschlüssig verbunden werden können. Vorzugsweise besteht dabei die Strecke im wesentlichen aus Basisplatten, in die der Führungskanal für die Gleitkörper zur Hälfte eingelassen ist, sowie aus Platten­ bausteinen, die die Fahrbahndecke darstellen und die obere Hälfte des Führungskanals bilden. Diese plattenförmigen Bau­ steine sind an ihren Rändern z. B. mit Schwalbenschwanz-Ver­ zahnungen versehen und können damit sowohl in der Längsrichtung als auch mit ihren Seitenflächen miteinander durch Ineinander­ schieben der Verzahnung zu zusammenhängenden Flächen verbunden werden. Die Fahrbahnböschung wird ebenfalls durch Kunststoff­ bausteine gebildet, die gleichfalls mit Schwalbenschwanzver­ zahnungen versehen sind und die an die plattenförmigen Bau­ steine der Fahrbahn seitlich so angesteckt sind, daß sie ver­ setzt, also die Plattenstöße überlappend, eine Verstärkung des Bausteinverbandes darstellen.

Ebenfalls nach dem Bausteinprinzip erfolgt dabei die Bildung von Stützsäulen, mit denen die Fahrbahn aufgeständert werden kann und Fahrbahnsteigungen gebildet werden, indem mehr oder weniger Säulenbausteine aufeinandergesteckt sind. Die Verbindung der Bausteinsäulen mit der Fahrbahn kann sowohl durch Anstecken von unten in die Basisplatte als auch durch seitliches Anstecken an die Schwalbenschwanzverzahnung der Fahrbahnteile erfolgen. Durch die umlaufende Verzahnung an den Fahrbahnteilen ist es auch möglich, die Fahrbahnplattenteile anderweitig zu verwenden, z. B. zu größeren Plateaus wie Parkdecks zusammenzustecken, von denen wiederum aufgeständerte Fahrbahnstrecken mit Gefälle zu der mit erfindungsgemäßem Fördersystem ausgestatteten Fahrstrecke führen und dort in spitzem Winkel in die Fahrbahn einmünden, in­ dem die Einmündungen durch spezielle keilförmige Fahrbahnbau­ teile gebildet sind, die wiederum umlaufend die Schwalbenschwanz­ verzahnung aufweisen und somit an jeder beliebigen Stelle der Strecke an die Fahrbahn angesteckt werden können.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung, die in Fig. 12 darge­ stellt ist, wird der ruckfreie kontinuierliche Antrieb des Gleitkörperstromes mittels umlaufendem endlosen Förderband 15 bewerkstelligt. Das Förderband, das z. B. aus einem gewebe­ verstärktem Gummiband besteht, ist an seiner Innenseite gerillt und ist von dem ebenfalls gerillten Antriebsrad 16 angetrieben. Die Umlenkung erfolgt über eine Umlenkrolle 18, die in einem Langloch 19 seitlich verschiebbar gelagert und zum Spannen des Förderbandes 15 mit der Feststellmutter 17 arretierbar ist. Das Förderband 15 trägt an seiner dem Gleitkörperstrom zuge­ wandten Seite noppenförmige Erhebungen 22, die in den Füh­ rungskanal 20 hineinragen und in den keilförmigen Zwischenraum 21 zwischen den Gleitkörpern in den Gleitkörperstrom eingreifen und z. B. an der Gleitkörperbasis ansetzend die Antriebskraft auf den Gleitkörperstrom kontinuierlich übertragen. Der in der Zeichnung dargestellte Förderbandantrieb ist zwischen zwei sich begegnenden Gleitkörperströmen angeordnet und treibt diese gleichzeitig und wunschgemäß in gegenläufiger Richtung an, so daß auf der Fahrbahn Gegenverkehrssituationen nachgestellt werden können.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das umlaufende Förderband 15 beispielsweise als endloses Kettenband ausge­ bildet, das aus einzelnen Kettengliedern ähnlich einer Pan­ zerkettenraupe zusammengesetzt ist, wobei die Kettenglieder vorzugsweise aus Kunststoffspritzteilen bestehen, die einerseits eine angeformte Steckachse und andererseits zwei hakenförmige Schnapplager aufweisen, mit der die Ketten­ glieder gelenkig zusammengehängt sind und durch die Schnapp­ verbindungen einen Verband bilden. Jedes zweite der Ketten­ glieder ist dabei mit einem angegossenen noppenförmigen Fort­ satz ausgebildet, der sinngemäß die in den Gleitkörperkanal eingreifende Erhebung 22 darstellt. Der Antrieb des Ketten­ förderbandes erfolgt z. B. in bekannter Weise über gezahnte Antriebs- und Umlenkräder.

Claims (16)

1. Fördersystem zur Fortbewegung unmotorisierter Spielfahr­ zeuge auf einer Fahrbahn, mit einem unter der Fahrbahn­ decke in einem Führungssystem sich bewegenden und von einem ortsfesten Antrieb in Umlauf gebrachten Strom von Gleitkörpern, die miteinander kettenförmig verbunden sind und mit einer durch die Fahrbahndecke hindurch wirkenden magnetischen Kupplung zwischen dem Gleitkörper und dem Spielfahrzeug, wobei die Gleitkörper mindestens einen Antriebszapfen (1) aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß der Antriebszapfen wenigstens eines Gleitkörpers als Hülse ausgebildet ist, in der ein senkrecht achsial polarisierter Dauermagnet (2) angeordnet ist und im Spielfahrzeug ebenfalls ein Dauer­ magnet angeordnet ist.

2. Fördersystem nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Gleitkörper sich gegenseitig überlappen und der überlappende Teil des Gleitkörpers eine Ringöse (3) aufweist und dieser Teil des Gleitkörpers über dem Antriebszapfen (1) des benach­ barten Gleitkörpers eingehängt ist (3, 4).

3. Fördersystem nach Anspruch 1-2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Gleitkörper zwei gegenseitig in der Höhe versetzte Sektoren aufweisen, wo­ bei sich auf einem Sektor (6) der Antriebszapfen (1) und am anderen Sektor (7) die Ringöse (3) befindet.

4. Fördersystem nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Gleitkörper wie Fahr­ radkettenglieder (4) ausgebildet sind und zwei hintereinan­ der angeordnete Antriebszapfen (1) aufweisen und die Gleit­ körper untereinander durch ein oder mehrere separate Kupp­ lungsstücke (8) mit je zwei Ringösen (3) verkettet sind.

5. Fördersystem nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Gleitkörper in Fahr­ bahnlängsrichtung einerseits einen Fortsatz mit Verdickung (11) und andererseits eine Einbuchtung (12), in die der benachbarte Fortsatz einhängbar ist, aufweisen.

6. Fördersystem nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Gleitkörper in Fahr­ bahnlängsrichtung einerseits einen hakenförmigen Fortsatz (9) und andererseits eine Aussparung (10) zum Einhängen des benachbarten Fortsatzes (9) aufweisen.

7. Fördersystem nach mindestens einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebszapfen achsial drehbar im Gleitkörper gelagert sind.

8. Fördersystem nach mindestens einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß der Fahrzeugmagnet (13) senkrecht achsial polarisiert ist.

9. Fördersystem nach mindestens einem der Ansprüche 1-7, dadurch gekennzeichnet, daß der Fahrzeugmagnet (13) diametral in Fahrbahnlängsrichtung polarisiert ist.

10. Fördersystem zur Fortbewegung unmotorisierter Spielfahr­ zeuge nach den Merkmalen im Oberbegriff des Anspruches 1, mit Ausnahme Antriebszapfen, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Kraftübertragung des Motors auf den Gleitkörperstrom mit einem flexiblen endlosen Förderband (15) erfolgt, das an seiner dem Gleitkörper­ strom zugewandten Seite Erhebungen aufweist, die in den Strom eingreifen.

11. Fördersystem nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, insbe­ sondere nach Anspruch 10, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Erhebungen (22) des Förder­ bandes (15) an den Antriebszapfen angreifen.

12. Fördersystem nach mindestens einem der Ansprüche 10-11, dadurch gekennzeichnet, daß das Förderband (15) als endlose Kette mit mehreren gelenkigen Gliedern ausgebildet ist, die in Abständen Antriebsnocken aufweisen.

13. Fördersystem nach den Merkmalen im Oberbegriff des An­ spruchs 1, mit Ausnahme "Verkettung und Antriebszapfen", dadurch gekennzeichnet, daß die Fahrbahn und das Führungssystem (Kanal) aus Kunststoff- Modulbausteinen besteht, die mit Steckverbindungen ver­ sehen sind und die, sich gegenseitig überlappend, zu einem kraftschlüssigen Verband zusammensetzbar sind.

14. Fördersystem nach Anspruch 13, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Modulbausteine an ihren Rändern Steckverbindungen in Form von Schwalben­ schwanz-Verzahnungen aufweisen.

15. Fördersystem nach Anspruch 13, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Modulbausteine an der Fahrbahnunterseite mit Steckverbindungsvorrichtungen versehen sind, in die eine aus Bausteinen gebildete Stütze angesteckt werden kann.

16. Fördersystem nach den Ansprüchen 13-15, dadurch gekennzeichnet, daß Fahrbahneinmündungen aus keilförmigen Modulbausteinen gebildet sind, die an ihren Rändern Schwalbenschwanz-Verzahnungen aufweisen und damit an die Ränder der Fahrbahn angesteckt werden können.