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Fliehkraftregler mit verstellbarem Abstand zwischen Flieh- und Anschlag-
bzw. Bremskörper zur Regelung der Fahrgeschwindigkeit von Spielfahrzeugen Bei Spielzeugeisenbahnen
mit Federtrieb kommt es häufig vor, daß die Lokomotive nach dem Abhängen von Wagen
an der Kurve ausspringt und daß umgekehrt der Zug viel zu langsam fährt, wenn man
zu den mitgelieferten Wagen noch weitere Wagen angehängt hat.
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Zur Behebung dieser Mißstände hat man für das Federtriebwerk von Spielzeug-Schienenfahrzeugen
einen Regler mit der Behauptung vorgeschlagen, er sei mühelos in handelsübliche
Federtriebwerke einbaubar und leicht so einstellbar, daß, er solche Fahrzeuge mit
verschiedenen Geschwindigkeiten fahren läßt. Der Fliehkörper dieses bekannten Reglers
besteht aus einer zur üblichen Reglerwelle parallelen, schraubenförmigen, geschlossenen
Drahtwicklung, deren einseitiges Ende in einer zur Reglerwelle rechtwinkligen Ebene
zu einem ohrenförmig gekrümmten, elastischen, fest an die Reglerwelle anzuschließenden
Tragarm gebogen ist. Die Drahtspule kann auch mit Blei gefüllt sein. Mit zunehmender
Fliehkraft streckt sich dieser Tragarm, bis die kreisende Drahtspule an einer vorausgehenden
Zahnradwelle oder außerdem an einem die Platinen zusammenhaltenden Stehbolzen streift.
Durch Einstellung des Abstandes der noch ruhenden Drahtspule von der Reglerwelle
kann die Fahrgeschwindigkeit des Schienenfahrzeuges eingestellt werden. Diese Einstellung
erfolgt, indem die Drahtspule durch stärkeres Biegen des federnden Tragarmes der
Reglerwelle genähert oder durch Strecken des Tragarmes von der Reglerwelle entfernt
wird. Dieses Biegen soll unter Erfassen der Drahtspule geschehen. Je näher die Drahtspule
an die Welle herangebogen worden ist, desto strenger ist die Trägarmspannung, desto
größer ist die zum Hinaustreiben der Spule an ihre Anschlagstifte erforderliche
Umlaufgeschwindigkeit und desto rascher fährt der Zug. Je weiter die Drahtspule
von der Reglerwelle weggebogen worden ist, desto leichter streckt sich ihr Tragarm,
desto öfter schlägt die Spule an ihren Drehwiderständen an und desto langsamer fährt
der Zug.
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Der diesem bekannten Vorschlag zugrunde liegende Erfindungsgedanke
ist zwar schlüssig, aber seine geschilderte Verkörperung kann sich aus mehreren
Gründen nicht praktisch bewähren. Das spielende Kind ist kaum imstande, den krummen
Federdrahtarm an der Regler-welle zu befestigen, geschweige denn denselben jeweils
in dem zur Erzielung der gewünschten Fahrgeschwindigkeit erforderlichen Maße zu
biegen, denn die Drahtspule tritt nicht über die Triebwerksplatine hinaus. Zum Erfassen
der Drahtspule muß das Kind also mit den Fingern zwischen die Platinen eingreifen,
zwischen welchen die Zahnräder dem Erfassen hinderlich sind. Außerdem umgibt das
Wagenbodenblech die Platinen etwas unterhalb der sonst zum Erfassen günstigsten
Spulenstellung und behindert seinerseits das Erfassen der Drahtspule oder ihres
Tragarmes. Das Kind könnte also
höchstens mit_ einQ@-_,Flachzängchen
an die zu biegenden- Teile herankommen. Ein solches hat es aber regelmäßig nicht
zur Hand, wenn es die Fahrgeschwindigkeit ändern will. Selbst wenn ihm mittels des
Zängchens ein Verbiegen des Drahtarmes gelänge, so weiß es noch nicht, ob es diesen
zu wenig oder zu stark verbogen hat, zumal nur nur Abstandsänderungen um einen Bruchteil
eines Millimeters vorzunehmen sind: Erst durch öfteres Fahrenlassen des - Triebwagens
auf den Schienen kann das Kind schließlich ausprobieren, ob es endlich die richtige
Biegung erraten hat. Inzwischen wird es meist den Drahtarm schon so oft gebogen
haben, daß dieser entweder seine Elastizität. verloren hat oder dem Abbrechen nahe
ist. Beim nächsten oder übernächsten Versuch der Umstellung auf eine andere Geschwindigkeit
ist das völlige Erlahmen der Federkraft und folglich das Versagen "der angestrebten
Wirkung des Tragarmes oder dessen-- Brechen durch zu häufiges Verbiegen unausbleiblich.
Selbst wenn diese den Regler praktisch unwirksam machenden Vorkommnisse nicht eintreten,
würde das Kind des-fortwährenden Zurechtbiegens des Tragarmes vor jedesmaligem An-oder
Abhängen von Wagen bald überdrüssig werden. Noch früher wird ihm die Freude an dem
Schienenfahrzeug verdorben @ werden durch das Zurechtbiegen der beiden Arme eines
auch vorgeschlagenen, derartigen Reg lers mit einander diametral gegenüberliegenden,
weniger scharf gekrümmten Tragarmen zweier Drahtspulen.
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- Vorliegende - Erfindung bezweckt nun die Schaffung eines. Federtriebwerkreglers,
mit dem das Kind ds Ausspringen der entlasteten oder allein fahrenden Lokomotive
und ebenso das zu langsame Fahren einer durch Anhängen von. zu vielen Wagen überlasteten
Lokomotive tatsächlich spielend leicht nach seinem Gefallen. ändern -kann. Von dem
bekannten Regler wird zu diesem Zweck nur der auch in ihm steckende Gedanke übernommen,-
in der Ruhelage- den Abstand zwischen Flieh- und Anschlag-.bzw. @Bremskörper - einzustellen.
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Erfindungsgemäß wird jedoch .nicht der Abstand des Fliehkörpers oder
der Fliehkörper;- sondern= derjenige des. Anschlag- oder Bremskörpers von der .Reglerwelle,
-und zwar durch Bedienung einer außen an. der Lokomotive leicht zugänglichen Feineinstellvörrichtung
geändert: Als - Feineinstellvorrichtung kann z. B. eine Schraübvorrichtung mit Feingewinde
dienen. -- Durch Drehen einer unverschiebbaren Handrädchenniutter wird eine mit
ihrem Feingewindeende in diese eingreifende Einstellstange verschoben, deren anderes
Ende unmittelbar den Anschlag für das Fliehgewicht bildet oder das Reglergehäuse
trägt oder an einem exzentrisch zur Reglerwelle gelagerten Bremsgehäuse gelenkig
angreift. Die Erfindung bietet den weiteren Vorteil, daß die Inneneinrichtungen
bewährter bekannter Fliehkraftregler Verwendung finden können.
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Auf der Zeichnung sind Beispiele der neuen, vom Kinde selbst einstellbaren
Fliehkraftregler veranschaulicht. Um die hier hauptsächlich zu schildernden Einstellvorrichtungen
deutlicher zu zeigen, sind in ihre Darstellung die teils verwickelten, bekannten
Inneneinrichtungen nicht eingezeichnet bzw. nur mit einigen Bezugzeichen versehen
worden. Dafür sind die mitverwen.deten bekannten Inneneinrichtungen vorweg im einzelnen
zeichnerisch dargestellt und mit allen Bezugveichen versehen worden.
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Abb. i zeigt in Seitenansicht und Abb. 2 bei geschnittenem Gehäuse
in Vor= deransicht einen Triebwerksregler von schon sehr alter Bauart. Die Abb:
3 und q. lassen in gleichen Darstellungen einen Triebwerksregler neuerer Bauart
erkennen.
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Abb.5 zeigt ein Ausführungsbeispiel für radiale Einstellung.
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Abb. 6 zeigt in Seitenansicht und Abb. 7 geschnitten -in Vorderansicht
ein schwenkbares Reglergehäuse.
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Abb. 8 stellt den Einbau des Fliehgewichtes nach Abb. i in dieses
Gehäuse dar.
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Abb. 9 zeigt die Einstellbarkeit nur eines Teiles des Reglergehäuses
und -Abb. iö .diejenige eines Anschlages.
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Abb. i i läßt bei geschnittenem Gehäuse in Vorderansicht eine axiale
Gehäuseeinstellung erkennen.
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Abb. i2 zeigt eine zweckmäßige Anordnung einer ein schwenkbares Gehäuseeinstellenden
Vorrichtung.
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Nach den Abb. i und 2 ist an die Triebwerksplatine d mit zwei Nieten
b das hohlzylindrische Reglergehäuse c, d angenietet, in dessen Stirnwand c der
Endzapfen f der verzahnten Reglerwelle g gelagert ist. Die Wellenbohrung
h ist von einem Stift i durchsetzt, .der diesseits der Welle von einer
Schraubenfeder k umgeben ist und jenseits der Welle das Fliehgewicht m- trägt. Die
Schraubenfeder ist zwischen die Welle und den Stiftkopf 7L eingespannt und zieht
in Ruhelage einen jenseitigen Stiftbund o an die Welle heran. Bei steigender
Drehzahl der Welle g bewegt sich das Fliehgewicht in unter Zusammenpressen der Feder
k auswärts, bis es den Gehäusemantel d erreicht, an diesem ringsum streift und unter
Steigerung der Bremswirkung um so "stärker gegen
diesen gepreßt
wird, desto höher die Wellendrehzahl ansteigt.
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Bei dem zweiten bekannten Regler nach den Abb. 3 und 4 findet sich
wieder das mit den Nieten b starr an die Platine a angeschlossene Gehäuse c, d und
die mit ihrem Endzapfen f in der Platine gelagerte Reglerwelle g. Auf dieser sitzt
fest ein Arm p, der durch seine jenseitige Verlängerung p1 sich und die exzentrische
Verteilung der Massen der Fliehgewichte auswuchtet. In dem Arm p ist ein Kopfstift
q eingenietet, auf welchem zwei Fliehkeulen r, r1 lose drehbar sind. Zwischen einem
auf der Welle festsitzenden Ring s und einem Anschlagscheibchen t sitzt auf einem
verjüngten Wellenteil eine Schraubenfeder u, deren Endschenkel
v, v1 in Löcher w, w1 der Fliehkeulen r, y1 eingreifen und
bestrebt sind, letztere gegeneinander und auf den Auflagering s zu drücken. Bei
wachsender Drehzahl werden die Fliehkeulen unter Überwindung der Spannung der Feder
zc, v, v1 um ihren Gelenkzapfen q auswärts geschwenkt, bis sie an
dem Gehäusemantel d ringsum streifen und bremsen.
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Während die bekannten Reglergehäuse c, d unbeweglich an die Triebwerksplatine
angenietet, also gegenüber der Reglerwelle unbeweglich waren, ist das Reglergehäuse
gemäß der Erfindung gegenüber der Reglerwelle verstellbar. Bei zylindrischem Gehäusemantel
kann dieser bei stillstehendem oder angehaltenem Fahrzeug von seiner zur Reglerwelle
konzentrischen Stellung bis zu einer Endstellung eingestellt werden, bei welcher
er das ruhende Fliehgewicht fast berührt.
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Nach Abb. 5 sitzt der Gehäusemantel fest auf einer 'Stange
x, die in einer Führung y
geradlinig geführt und deren Ende zu einer
Spindel z mit Feingewinde ausgebildet ist, das bei großer Winkelverdrehung eine
im Verhältnis zu dieser kleine Verschiebung bewirkt. Auf dieser Spindel sitzt eine
Mutter 3, die in ein Handrädchen 4 übergeht und durch Eingriff eines äußeren Lokomotivteiles
5 in ihre Ringnut 6 gegen Verschiebung gesichert ist. Bei rechtsgängiger Spindel
wird durch Linksdrehung des Handrädchens 4 der Mantel d von seiner zur Reglerwelle
konzentrischen Ausgangsstellung in die strichpunktierte Stellung geschoben, bei
welcher sein der Welle am meisten genäherter Teil eine der kreisrund umrissenen
Fliehkeulen nahezu berührt. Die strichpunktierte Stellung ist diejenige, bei welcher
der Regler schon bei niederer Drehzahl der Reglerwelle wirksam wird, also die Stellung,
auf welche das spielende Kind einzustellen hat, wenn es die Lokomotive allein fahren
lassen will. Die schon kurz nach Fahrtbeginn .einsetzende Bremswirkung des-Reglers-hindert
die freie ;Entwicklung der--Triebfederkraft-und hält das Ausspringen.:der Lokomotive
hintan. Durch Rechtsdrehen des Handrädchens 4 kann das Gehäuse in seine ursprüngliche,
zur Reglerwelle konzentrische Stellung zurückgezogen werden, in welcher der Bund
7 der Tragstange x an der Führung y anliegt. Auf die Zwischenstellungen ist je nach
der Anzahl der angehängten Wagen einzustellen.
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Nach den Abb. 6 bis 8 ist die geradlinige Bewegung des Gehäusemantels
durch eine Schwenkbewegung desselben ersetzt. Um einen zur Reglerwelle exzentrisch,
möglichst nahe am Gehäusemantel angeordneten, -an die Platine a angenieteten Zapfen
8 ist das Gehäuse schwenkbar. Die Schwenkungen werden durch Anschlagen der Schlitzkanten
io .an den Festzapfen i i begrenzt. jenseits des Zapfens 8 ragt über den Gehäusemantel
d ein an diesem festsitzendes Auge 9 hinaus, das mit etwas radialem Bewegungsspiel
an das abgewinkelte Ende x:1 der Stange x angeschlossen ist. Diese läßt sich ,wie
nach Fig. 5 durch die Schraubvorrichtung z, 3, 4, 53 6 hin und her verschieben.
Wie nach Fig. 5 wird durch Linksdrehung des Handrädchens 4 das Gehäuse von seiner
zur Reglerwelle g konzentrischen Stellung (Abb. 6) in die strichpunktierte Stellung
gebracht, bei welcher der Gehäusemantel d schon fast an den ruhenden Fliehkeulen
anliegt. Die Rechtsdrehung des Handrädchens 4 bewirkt eine Rückstellung des Gehäuses
nach Maßgabe der Anzahl der angehängten Wagen.
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Nach Abb. 9 ist nur die der Einstellvorrichtung zugekehrte Gehäusehälfte
cl, dl um den Zapfen 8 schwenkbar, wogegen die jenseitige Gehäusehälfte c2, d°-
mit Nieten b an die Platine angenietet ist. Von dem Gehäusemantel d= sind
die die Einstellung ermöglichenden Endteile weggeschnitten. Es können auch mehrere
Gehäuseteile einstellbar sein. Am idealsten wäre wohl ein Mantel von einstellbarer
lichter Weite nach Art der Objektivverschlüsse von Photographenapparaten, doch sind
solche Einrichtungen für Spielzeugeisenbahnen zu teuer.
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Der Abb. io entsprechend greift das Ende x3 der Stellstange x frei
durch ein Loch des Gehäusemantels hindurch. Gegen die ankommenden Fliehgewichte
zu ist dieser Kopf zweckmäßig abgeschrägt oder abgerundet, damit seine Abschrägung
oder Abrundung die an ihr vorbeistreifenden Fliehgewichte nicht allzu plötzlich
einwärts drängt und ein zu lautes Aufschlaggeräusch vermieden wird. Der Anschlagkopf
kann ebenso einschwenkbar sein.
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Die _gleiche Wirkung des früheren oder späteren Angreifens der Fliehkörper
an dem
Gehäusemantel läßt sich gemäß Abb. i i durch Axialverschiebung
eines mit konischem -Mantel d3 versehenen Gehäuses c3, d3 mittels der gleichen Schraubvorrichtung
erzielen. Je näher die Gehäusestirnwand c3 an die Fliehkörper herangerückt wird,
desto näher kommt diesen der konische Gehäusemantel und desto früher kommen die
Fliehkörper bei Steigerung der Reglerwellendrehung zum Angriff und umgekehrt.
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Bei dem Einbau der Reglereinstellvorrichtung in die Lokomotive nach
Abb. i2 ist die Handrädchenmutter 3, 4 durch den Rauchkammerdecke151 gegen Verschiebung
gesichert. Dort fällt das Handrädchen nicht auf, weil dort ein solches auch bei
großen Lokomotiven zum Festklemmen des geschlossenen Rauchkammerdeckels vorhanden
ist. An diese nur bevorzugte Handrädchenanordnung ist die Erfindung natürlich nicht
gebunden. Man kann das Handrädchen oder ein ähnliches Drehmittel ebenso in den Führerstand
unverschieblich einbauen und von- diesem aus die Stange x zu den verschiebbaren
Reglergehäusen führen. Bei konischem Mantel-d$ des Reglergehäuses müßte das Handrädchen
entweder an einer Seite der Lokomotive angeordnet sein oder eine Längsbewegung der
Spindel müßte durch einen angelenkten Winkelhebel in eine Querbewegung umgesetzt
werden. Auch z. B. von einem schwenkbaren Rastgriff lassen sich die Bewegungen leicht
ableiten und zugleich begrenzen. An einer Skala könnten nach Bedarf die Einstellungen
auf Fahrt mit einer gewissen Anzahl von Wagen abgelesen bzw. vorausbestimmt werden.
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In allen Fällen kann das Kind nach, seinem Belieben mittels entsprechender
Drehung des Handrädchens oder des sonstigen Einstellmittels die Geschwindigkeit
der allein oder mit einem oder mehreren Wagen fahrenden Lokomotive vor Fahrtbeginn
einstellen.
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Der Anschlag- oder Bremskörper läßt sich in solchen Grenzen einstellbar
machen, daß für Züge aller Längen das gleiche Triebwerk mit der gleichen, zum Ziehen
des längsten Zuges ausreichenden Triebfeder in: alle Lokomotiven eingesetzt werden
kann. Wird der Zug mit z. B. nur zwei Wagen verkauft, so können bis zu vier Wagen
hinzugekauft, angehängt und immer noch mit genügender Geschwindigkeit mitgezogen
werden.