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Spielzeug-Zahnradbahn mit selbsttätiger Auslöse- und Sperrvorrichtung
für das Laufwerk Die Erfindung bezieht sich auf eine Spielzeug-Zahnradbahn, bei
welcher das Laufwerk des Fahrzeugs beim Auftreffen gegen eine Zahnschiene beim Bergfahren
ausgelöst und nach dem Überfahren derselben beim Talfahren selbsttätig wieder gesperrt
wird. Derartige Auslöse- und Sperrvorrichtungen bieten im Zusammenhange mit entsprechenden
für das Talabwärts- und Berganfahren der Spielfahrzeuge geeigneten Aufbauten eine
lange Laufdauer des Werkes. Der besondere Vorteil der Ausführung liegt in der äußerst
einfachen und damit billigen Ausführungsweise des Laufwerkes sowie der Zahnschiene.
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Der Erfindung gemäß besitzt das Spielzeug im Laufwerk eine im Wirkungsbereich
der Zähne einer Zahnschiene liegende Sperrklinke, die in der Ausnehmung eines Ankers
gelagert ist und innerhalb ihres Führungsschlitzes über dem Trieb einer Antriebsachse
oder über dieser Achse selbst gleitet, welcher zum Eingriff in die Zähne der Zahnschiene
ein besonderes Zahnrad aufgesetzt ist, in dessen Zahnkranz ein der Sperrklinke angearbeiteter
Sperrlappen eingreift und so beim Anheben der Klinke durch deren Auftreffen gegen
die Zähne den Werkablauf auslöst und beim Senken sperrt.
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Auf der Zeichnung ist das Spielzeug beispielsweise als Zahnradbahn
mit untereinander verbundenem Schienensystem wiedergegeben. Abb. y zeigt den Spielzeugaufbau
in Längsansicht, Abb. 2 die Zahnschiene, Abb.3 dieselbe in der Draufsicht, Abb.
4 im Querschnitt, Abb.5 das Fahrgestell mit Triebwerk in Längsansicht, Abb. 6 dasselbe
in Draufsicht, Abb. 7 die Sperrklinke in Ansicht, Abb.8 dieselbe in Draufsicht.
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Der beispielsweise durch Scharniere klappbare oder sonstwie, z. B.
durch Stecken o. dgi., auf ein Mindestmaß zusammenlegbare Aufbau besteht aus dem
mittleren Tragstützenpaar r und den beiderseits dazu angeordneten Kippstützenpaaren
2, 3, die paarweise in ihrem queraxialen Abstand etwa der Schienenbreite entsprechen.
Das Schienensystem selbst ist so verteilt, daß der Kippstütze 2 eine um die Achse
4 drehbare Zahnschiene 5 mit einer gegen die Tragstütze zu verlaufenden Steigung
angelagert ist, während die Kippstütze 3 eine um die Achse 6 drehbare Kippschiene
7 aufweist, die eine von der Tragstütze ausgehende Abwärtsneigung zeigt. Die beiden
drehbaren Schienen 5, 7 erhalten mit ihren Stoßenden durch die Tragstütze t das
zur Begrenzung ihres Ausschlages erforderliche Gegenlager. Im Gegensatz dazu sind
die unteren, auf gleicher Ebene mit den oberen angeordneten Schienen beiderseits
fest gelagert. Es trifft die mit entgegengesetzter Neigung zur Kippschiene
7
eingesetzte Laufschiene 8 auf die wiederum entgegengesetzt geneigte Steigschiene
9. Kipp-, Lauf- und Steigschiene 7, 8, 9 entsprechen dabei in ihrem Profil dem in
Abb. 4 wiedergegebenen Querschnitt, nur mit dem Unterschied, daß an Stelle von Zähnen
die von den versenkt geprägten Spurrinnen i o begrenzte Oberfläche glatt gestaltet
ist.' Die Zahnschiene 5 selbst, deren unteres Ende zum Zwecke der leichteren Anpassung
an die Steigschiene 9 und damit des leichteren überganges des Fahrzeugs von der
einen Schiene auf die andere nach innen durchgebogen ist, zeigt über ihre ganze
Länge zwischen den Spurrinnen io verlaufende Zähne i i, die nasenförmig nicht von
einer besonderen Zahnstangenschiene ausgehen, sondern in die Schienenfläche eingeprägt
sind. Am Außenumfange des gewölbten Teiles ist dieser Zahnschiene 5 eine Klappstütze
12 angelenkt, die bei Belastung der oberen Schienenhälfte und dem damit bewirkten
Kippen der Schiene um ihre Achse 4 (siehe Abb. i ) sich senkrecht einstellt und
die niedergedrückte Zahnschiene 5 gegenüber der Steigschiene 9 in der gezeich, neten
Weise abstützt. Die sich der Zahnschiene anschließende Kippschiene 7 ist derart
gelagert bzw. ausgewuchtet, daß sie im Ruhezustand mit ihrem Stoßende auf der Tragstütze
i aufliegt.
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Das eine Berg- und Talfahrt über die Schienenbahn ausführende Fahrzeug
besteht aus dem Fahrgestell 13 mit Aufbau eines Wagenkastens. Die in die Spurrinnesi
der Schienen passenden Laufräder 14 sitzen auf den Achsen 15, die in dem Gehäuse
des Laufwerkes 16 gelagert sind. Die Werkaufzugsachse 17 trägt außer der Werkfeder
18 ein Zahnrad 19, das mit dem Zwischentrieb 20 einer Zwischenachse 21 kämmt, die
in einem zum Mittelpunkt der AufzugsRchse 17 radial eingearbeiteten Schlitz 22 gelagert
ist und deren Zwischenrad 23 in einen Trieb 24 eingreift, der der eigentlichen Antriebsachse
2 5 aufgesetzt ist, die zur Fortbewegung des Fahrzeugs im Bereiche der Zahnschiene
5 ein Zahnrad 26 trägt, dessen Zähne sich mit jenen der Zahnschiene 5 decken. Über
der Antriebsachse 25 ist der für die Regelung des Werkablaufes notwendige Anker
27 angeordnet;. Auf dem Trieb 24 der Antriebsachse einerseits und in einem entsprechend
profilierten Ausschnitt 28 der gewölbten Ankerfläche andererseits ist schließlich
eine Sperrklinke 29 verschiebbar gelagert, die nach unten hin in eine nasenförmig
ausgebildete Fläche und nach oben hin in einen Führungsschaft 3o ausläuft, dem etwa
winkelrecht der eigentliche Sperrlappen 31 angebogen ist. Der in der Klinkenfläche
eingearbeitete Führungsschlitx32 entspricht in seiner Breite etwa dem Durchmesser
des Triebes 24 und läuft nach oben hin in eine gerundete und exzentrisch gelagerte
Ausnehmung 33 aus.
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Beim Aufziehen des Laufwerkes 16 durch Drehen der Werkaufzugsachse
17 entgegen der in Abb.5 angedeuteten Drehrichtung senkt sich das im radialen Schlitz
22 mit der Achse 21 angeordnete Zahnrad 23, wodurch die unter dem Einfluß der hemmenden
Sperrklinke 29 stehende Antriebsachse 25 vom Werkaufzug abgeschaltet wird. Nach
dem Aufsetzen des aufgezogenen Fahrzeugs auf die Kippschiene 7 und nach Abstützen
der Zahnstangenschiene 5 gegenüber der Steigschiene 9 mittels der Klappstütze 12
(siehe Abb. i) kann der Ablauf des Fahrzeugs übler die Schienenbahn zur Berg- und
Talfahrt erfolgen. Beim Auftreffen desselben auf die vordere Hälfte der Kippschiene
neigt sich diese und übergibt damit den Wagen der darunterliegenden Laufschiene,
auf welche er bis zur Umkehr weiterrollt, um dann in entgegengesetzter Richtung
die schiefe Ebene der Laufschiene 8 abwärts zu laufen und unter dem Einfluß der
dabei erzeugten kinetischen Energie die ansteigende Bahn der Schiene 9 zu überwinden
und außerdem durch den Anprall gegen die Klappstütze 12 diese in Pfeilrichtung (Abb.
i und 2) umzulegen und damit die Zahnschiene 5 nach der in Abb. i strichpunktiert
angedeuteten Weise zum Kippen, d. h. zur Auflage auf die Steigschiene, zu bringen.
Der Auslauf des Fahrzeugs hat infolge der Schienenneigung auch hier dessen Rücklauf
und damit das Auftreffen gegen die gesenkte Zahnschiene 5 und deren Zahnreihe i
i zur Folge. Mit Beginn der Bergfahrt des Fahrzeuges als Zahnradbahn wird das unter
Federspannilng stehende Laufwerk 16 ausgelöst, wobei- die untere, leicht gerundete
Kante der Sperrklinke 29 gegen die Zahnreihe i i stößt und durch eine leichte Drehung
der Klinke diese entsichert, so daß eine radiale Verschiebung der Klinke 29 auf
dem Trieb 24 von der Ausnehmung 33 nach dem Führungsschlitz 32 erfolgt, die gleichzeitig
den ebenfalls durch die fortlaufende Zahnreihe i i bewirkten Hub der Klinke (siehe
Abb. 2) zur Folge hat. Der Sperrlappen 31 wird dabei über den Zahnkranz des Zahnrades
26 hinaus angehoben, so da.ß sich das Zahnrad unter dem Einfluß der Federspannung
drehen kann. Der pendelnde Anker 27 regelt dabei den gleichmäßigen Werkablauf. Auf
diese Weise kommt das Zahnrad mit der gleichgeteilten Zahnreihe zum Kämmen, und
das Fahrzeug macht nach Art einer Zahnradbahn eine Bergfahrt unter Überwindung der
Steigung der Zahnschiene 5. Ist das Fahrzeug auf deren oberer Hälfte angelangt,
so senkt sich die Zahnschiene infolge des Übergewichtes auf die
Tragstütze,
so daß das Fahrzeug auf die Kippschiene 7 auflaufen kann. Gleichzeitig geht die
Klappstütze 12 in die lotrechte Stellung zurück. Mit dem Übertritt des Fahrzeugs
von der Zahn- auf die Kippschiene senkt sich die bis dahin durch die Zahnreihe gehobene
und über diese hinweg gleitende Sperrklinke 29 selbsttätig. Dabei wird aber auch
durch das damit erfolgende Eingreifen des Sperrlappens 3 i in den Zahnkranz des
Rades 26 dessen Umlauf unterbrochen. Das dabei erfolgende Auftreffen eines der Zähne
gegen den Sperrlappen hat weiterhin einen geringen radialen Ausschlag der innerhalb
des Ankers geführten Sperrklinke im Gefolge, der genügt, um die Klinke mit der 'Ausnehmung
33 vom Führungsschlitz 32 auf den Trieb 24 zu schieben und damit die vertikale Sicherung
der Klinke zu bewirken. Das Fahrzeug rollt nunmehr abermals, wie vor beschrieben,
unter der Einwirkung der Schwerkraft von neuem über die Schienen bis zum abermaligen
Auftreffen gegen die gesenkte Zahnschiene und anschließender Bahnfahrt auf der Zahnradbahn.
So wiederholt sich der Spielvorgang bis zum vollkommenen Werkablauf mit dem Vorteile
einer langen Laufdauer bei nur zeitweisem, geringem Kraftbedarf.
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Selbstverständlich kann das Fahrzeug im Zusammenhange mit einer Zahnschiene
statt bei dem in Zeichnung und Beschreibung zugrunde gelegten Aufbau einer Berg-
und Talbahn im Rahmen der Erfindung noch eine andere Spielzeuggestaltung annehmen.
Auch kann die Zahnschiene mit den Zähnen so ausgebildet sein, daß ein besonderer
Zahnstreifen nach Art einer Zahnstange eigens aufgesetzt wird.