DE7017582U - Flugszpielzeug nach art eines an einer schnur gefesselten hubschraubers bzw. tragschraubers. - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Flugspielzeug nach Art eines an einer Schnur gefesselten Hubschraubers bzw. Tragschraubers, der durch einen in Luftströmung Auftrieb liefernden, am Spielzeugrumpf drehbar gelagerten Rotationskörper schwebend in der Luft gehalten wird.

Bei derartigen gefesselten Spielzeughubschraubern ist es erforderlich, daß das Spielzeug hubschraubergleich schwebend in der Luft verharrt und sich in diesem Schwebezustand derart stabil verhält, daß auch bei böigem Wind der Schwebeflug beibehalten wird.

Es sind bereits verschiedene gefesselte Hubschrauber bzw. Tragschrauber vorgeschlagen worden. Es handelt sich dabei im wesentlichen um zwei Arten von bekannten gefesselten Flugspielzeugen dieser Kategorie. Die erste bekannt gewordene Art ist grundsätzlich derart ausgeführt, daß an einem hubschrauberähnlichen Rumpf ein Rotor drehbar gelagert ist, welcher aus den konventionellen langgestreckten schmalen Rotorflügeln eines Hubschraubers besteht. (USA-Patente 3 079 116, 3 194, 521). Eine andere Ausführungsart stellen die rumpflosen rotierenden drachenähnlichen Flugspielzeuge dar (deutsches Patent 820 412, USA-Patent 3 086 738). Hierbei handelt es sich um kreisrunde Scheiben als Rotationskörper, welche in ihrer Fläche Öffnungen und schräggestellte Teilflächen aufweisen, die die Scheibe zur Drehung bringen sollen, während diese in der Luft schwebt.

Bei allen bekannt gewordenen gefesselten Flugspielzeugen mit horizontal liegender Rotordrehfläche gemäß der eines Hubschraubers konnten bisher keine praktischen Erfolge erzielt werden, da das diffizile Problem der Stabilisierung des Flugspielzeuges nicht gelöst werden konnte. Die Ursache besteht einerseits darin, daß bei der Verwendung von schmalen Rotorflügeln die unsymmetrisch einwirkenden Luftkräfte und die unkontrollierbar auftretenden Kreiselkräfte bei böigem Wind zur instabilen Flugbewegung führen und andererseits bei Verwendung von kreisförmigen rotierenden Drachen eine flugstabile Befestigung an der Fesselschnur nicht möglich ist, weil auch hier durch die Drehbewegung asymmetrische Luftkräfte zur Auswirkung gelangen.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, einen gefesselten Spielzeughubschrauber zu schaffen, welcher bei geringem Bauaufwand und ohne aufwendige Stabilisierungssysteme durch seine Gesamtauslegung eine stabile Fluglage und gleichzeitig gute Flugleistungen gewährleistet. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß der Rotationskörper zumindest überwiegend zusammenhängend flächig, beispielsweise drachenartig, ausgebildet ist und daß der vorzugsweise lang gestreckte Rumpf mit einem in Bezug auf die Zugrichtung der Fesselschnur das Spielzeug aerodynamisch stabilisierenden Leitwerk versehen ist.

Im Gegensatz zu allen bekannten gefesselten Flugspielzeugen mit einer vertikalen Rotorachse erfolgt die Stabilisierung des erfindungsgemäßen Flugspielzeugs überwiegend durch das Zusammenwirken von Rotor und Rumpf, wobei letzterer mit einem kombinierten Höhen- und Seitenleitwerk versehen ist. Um die Fertigungstoleranzen auch einer Serienfertigung, welche zur vollständigen Instabilität des Spielzeuges führen können, auszugleichen, kann in weiterer Ausgestaltung der Erfindung die Zugkraft der Fesselschnur bezüglich ihrer Zugrichtung durch Verlagerung des Kraftangriffspunkts der Schnurbefestigung variabel gestaltet werden, so daß der Befestigungspunkt zur Trimmung des Schwerpunktes (Druckpunktes) im Fluge herangezogen werden kann.

Einige Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Seitenansicht des erfindungsgemäßen Spielzeuges,

Fig. 2 eine weitere Ausführungsart des Rotationskörpers,

Fig. 2a einen Längsschnitt durch einen Holm des Rotationskörpers,

Fig. 3 bis 3c einige Ausführungsbeispiele des Rumpfleitwerks,

Fig. 4 und 4a Ausführungsbeispiele des Rumpfes und

Fig. 5 und 5a eine Seiten- und eine Querschnittansicht des verstellbaren Aufhängepunktes.

In Fig. 1 ist an dem langgestreckten Rumpfkörper 1 der Rotationskörper 2 mittels der Welle 3 drehbar gelagert. Der Rotationskörper 2, welcher in diesem Falle als Fünfeck ausgebildet ist, jedoch auch als Drei- oder Vieleck ausgebildet sein kann, weist an seinen Ecken zusätzliche Körper 4 auf, welche entweder aus kleinen schräggestellten Flächenkörpern bestehen, die durch die Schrägstellung eine Drehung des Rotors im Windstrom bewirken, oder aus beliebig geformten Körpern gebildet werden, welche auf der rücklaufenden Rotorseite einen größeren Widerstand induzieren als auf der verlaufenden Seite und dadurch die Rotation erzeugen.

Der Rotationskörper 2 hat eine überwiegend zusammenhängende Auftriebsfläche, welche vorzugsweise durch eine dünne Kunststoffolie gebildet wird. Um diese Folie flächig zu halten, werden
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zentralen Nabe 5 des Rotationskörpers sternförmig radial verlaufende Holme 6 angebracht, welche aus einem festen und starren Material, wie Holz oder Kunststoff, gefertigt sein können. An diesen Holmen wird die Folie des Rotationskörpers beispielsweise mittels Ösen und Haken als Fläche aufgespannt. Dabei wird in vorteilhafter Weise die Folie unterhalb der Holme angebracht, um ein Ausbeulen bei stärkerem Wind zu vermeiden. Der Rumpf 1 des Spielzeuges kann in beliebiger Weise entweder aus Folienhalbschalen oder auch kombiniert teilweise aus Folienhalbschalen und teilweise aus Gitterkonstruktionen aus beliebigem Material hergestellt werden.

Der Rumpf wird mit einem Höhen- und Seitenleitwerk versehen, welches in vorteilhafter Weise am hinteren Ende des langgestreckten Rumpfkörpers angebracht wird. Ein besonderes Merkmal der Erfindung besteht darin, daß die Fläche des Rotationskörpers 2 überwiegend aus durchsichtigem Material besteht. Um den Eindruck eines fliegenden Hubschraubers mit drehenden Rotorblättern zu vermitteln, wird im Bereich der Holme 6 auf das durchsichtige Material die bildhafte Form 7 von Drehflügeln auf die durchsichtige Fläche des Rotationskörpers aufgedruckt. Da der Rotationskörper im Schwebeflug nicht sehr schnell dreht, wird hierdurch der Eindruck eines drehenden Rotors sehr gut vermittelt.

In Fig. 2 ist ein weiteres Merkmal der Erfindung in Draufsicht dargestellt. Der Rotationskörper ist hier als Dreieck mit abgeschnittenen Spitzen dargestellt. Die Holme 10 verlaufen auch bei dieser Ausführung in vorteilhafter Weise etwa zu den Ecken des Rotationskörpers. Der Aufdruck der imitierten Rotorflügel erfolgt in gleicher Weise wie in Fig. 1. Zwecks Erhöhung der Flächenspannung des Flächenmaterials werden an den abgeschnittenen Enden an den Holmen 10 tangential verlaufende Querstreben 11 angebracht, an welchen gleichzeitig das Bespannungsmaterial mittels Haken und Ösen oder durch Umkleben befestigt wird. Die Querstreben 11 können auch gebogen oder gewinkelt ausgeführt sein. Zur Erzeugung besserer Strömungsverhältnisse wird die Fläche des Rotationskörpers in der Mitte durch eine zentrische Öffnung durchbrochen, welche vorzugsweise als Kreisfläche ausgebildet ist. Der Durchmesser dieser Kreisfläche soll dabei mindestens ein Achtel des Durchmessers des Rotationskörpers betragen.

In der Zeichnung ist perspektivisch dargestellt, daß die etwa tangential angebrachten Querstreben 11 leicht schräg zur Rotorebene gestellt sind, wodurch beim Einwirken des Windes eine Drehung des Rotationskörpers erzeugt wird.

In Fig. 2a ist ein an der Nabe des Rotationskörpers befestigter Holm in Seitenansicht dargestellt. Der Holm besteht hier aus zwei parallel laufenden Endleisten und dazwischen befindlichem Gitterwerk, wodurch erreicht wird, daß bei starker Windströmung ein Abbiegen des Holmes nach oben vermindert oder unterbunden wird. Dieses kann ersatzweise auch dadurch erreicht werden, daß der Holm in der Art eines T-Trägers oder einer vertikal aufrecht stehenden Fläche ausgebildet ist, welche zum Ende des Holmes hin dünner werdend ausgelegt ist. Um einen weiteren aerodynamischen Vorteil zu erzielen, können die Holme des Rotationskörpers gegenüber der Rotorachse schräg nach unten geneigt angebracht sein, so daß der Rotationskörper die Form eines flachen Kegels einnimmt. Ebenso kann die Fläche des Rotationskörpers aus einem geeigneten Material in der Form einer Schale sphärisch gebogen sein oder nur die Kanten (Ränder) können rundherum eine sphärische Biegung aufweisen. Die Versteifung des Rotationskörpers kann weiterhin auch durch ringförmige Holme oder durch solche, welche am Umfang verlaufen, vorgenommen werden. Derartig umlaufende Versteifungsholme können dann wiederum durch Radialholme an der Nabe befestigt werden.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann die Form des Rotationskörpers natürlich auch kreisrund ausgebildet sein, wobei dann zusätzliche aerodynamisch wirkende Körper angebracht werden, welche eine Drehung des Rotationskörpers bewirken. Für die Herstellung des Rotationskörpers kann es weiterhin von Vorteil sein, daß die Materialfläche aus mehreren Stücken zusammengesetzt wird. Dabei wird dann so vorgegangen, daß vorzugsweise die Flächen, welche sich zwischen den Holmen befinden, als separate Einheit an diesen befestigt werden.

In Fig. 3 ist ein Ausführungsbeispiel des Rumpfes in Seitenansicht dargestellt, wobei der Vorderteil 15 des Rumpfes vorzugsweise aus geblasenem oder tiefgezogenem Folienmaterial besteht, welches am hinteren Teil 16 des Rumpfes durch Kleben oder durch reib- oder formschlüssige Verbindung befestigt wird. Der hintere Teil 16 des Rumpfes besteht beispielsweise aus einer Gitterkonstruktion, welche in einem Stück im Spritzgussverfahren hergestellt wird. Daran befindet sich das Leitwerk, welches sich aus der leicht angewinkelten Höhenflosse 17 und der Vertikalflosse 18 zusammensetzt. Diese Ausführung des Leitwerkes ist in Fig. 3a nochmals im Querschnitt perspektivisch dargestellt, wobei die V-förmige Anwinkelung des Höhenleitwerks ersichtlich wird. Hierdurch wird eine zusätzliche Stabilisierung des Spielzeugs bei seitlichen Bewegungen des Rumpfes erreicht. Im wesentlichen soll also das Leitwerk den Rumpf in Zugrichtung der Fesselschnur aerodynamisch stabilisieren.

In Fig. 3b ist der Rumpf des Spielzeuges mit einem positiven V-Leitwerk und in Fig. 3c mit einem negativen V-Leitwerk beispielsweise dargestellt. Bei richtiger Wahl der Leitwerksflächen kann bei dieser Ausführung der Bauaufwand herabgesetzt werden. Bei den Ausführungsbeispielen der Fig. 3 bis Fig. 3c kann das Leitwerk jeweils sowohl in seitlicher als auch in vertikaler Richtung verstellbar ausgelegt werden. Dazu werden entweder die Leitwerksflächen biegsam gestaltet oder aber die Leitwerksbefestigung läßt eine vorzugsweise reibschlüssige Verstellung zu.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung zeigen Fig. 4 und Fig. 4a eine vereinfachte Formgebung des Spielzeugrumpfes. In Fig. 4 besteht der Rumpf lediglich aus einem längsverlaufenden Stab, Rohr oder Holm 20 an welchem am hinteren Ende das Stabilisierungsleitwerk befestigt ist. Fig. 4a zeigt in Seitenansicht einen gleichartigen Rumpf, der jedoch im vorderen Bereich mit einer imitierten Hubschrauberkanzel 21 versehen ist. Dieser Körper 21 kann als ebener, vertikal stehender Flachkörper ausgebildet sein, wodurch unruhige Seitenbewegungen des Spielzeuges im Fluge gedämpft werden.

In Fig. 5 ist das erfindungsgemäße Flugspielzeug in Seitenansicht dargestellt, aus der die Anbringung der Fesselschnur 22 ersichtlich ist. Dazu befindet sich am Rumpf 24 ein gegen Reibungswiderstand verdrehbarer Knebel oder Hebelarm 25, an dessen Ende die Fesselschnur 22 befestigt ist. Durch Verdrehung dieses Knebels 25 erfolgt eine Trimmung des Zugpunktes der Fesselschnur in Bezug auf die Rotorachse sowie auf die Rumpfmittellinie, so daß eine etwaige Instabilität infolge einer Materialunsymmetrie durch Verstellung dieses Hebels leicht ausgeglichen werden kann. Obwohl normalerweise die Befestigung der Fesselschnur 22 in einem Punkt im Bereich der Rotorachse am Rumpf ausreicht, kann zur Unterdrückung von Nickbewegungen bei böigen Wind die Fesselschnur aufgegabelt werden und durch das Schnurstück 23 auch eine Verbindung zum vorderen Teil des Rumpfes hergestellt werden.

In Fig. 5a ist die Anbringung der Trimmvorrichtung für den Zugpunkt der Fesselschnur nochmals im Querschnitt dargestellt. Der Verstellarm oder Knebel 25 ist in diesem Falle nach rechts verdreht, so daß der Zugpunkt der Fesselschnur 22 außerhalb der Rotor- und Rumpfsymmetrielinie 26 zu liegen kommt. Ein weiteres Merkmal dieser Ausführung besteht darin, daß die Fesselschnur 22 am Rumpf des Spielzeuges in unmittelbaren Bereich der Rotorachse oder der Verlängerung derselben befestigt ist.

Die mit der Erfindung erzielbaren Vorteile bestehen insbesondere darin, daß durch eine äußerst einfache Konstruktion ein gefesseltes Hubschrauberspielzeug eine vollständig stabile Schwebefluglage erhält. Im Gegensatz zu bekannten Konstruktionen ist nicht nur der Bauaufwand für Rotorteil und Rumpfteil äußerst niedrig, sondern durch die erfindungsgemäße Verbindung des stabilisierenden Rumpfes mit Leitwerk und einem flächigen Auftrieb erzeugenden Rotorteil werden ausgezeichnete Flugleistungen auch bei schwachem Wind erzielt. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die Drehbewegung des Rotors so langsam ist, daß diese im Fluge sichtbar bleibt und ein Hubschrauberrotor durch die aufgedruckten Rotorblätter eindrucksvoll nachgeahmt wird.

Claims (27)

1. Flugspielzeug nach Art eines an einer Schnur gefesselten Hubschraubers bzw. Tragschraubers, der durch einen in Luftströmung Auftrieb liefernden, am Spielzeugrumpf drehbar gelagerten Rotationskörper schwebend in der Luft gehalten wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotationskörper zumindest überwiegend zusammenhängend flächig, beispielsweise drachenartig, ausgebildet ist und daß der vorzugsweise lang gestreckte Rumpf mit einem in Bezug auf die Zugrichtung der Fesselschnur das Spielzeug aerodynamisch stabilisierenden Leitwerk versehen ist.

2. Flugspielzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotationskörper aus sternförmig angeordneten Holmen oder Streben besteht, welche mit dünnen Material, vorzugsweise mit Kunststoffolie, bespannt sind.

3. Flugspielzeug nach den Ansprüchen 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Fläche des Rotationskörpers im Umriß die Form eines Drei-, Mehr- oder Vielecks aufweist.

4. Flugspielzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Umriß des Rotationskörpers gerade, winkelig oder bogenförmig tangential geschnittene Spitzen aufweist.

5. Flugspielzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Holme oder Streben von einer gemeinsamen Nabe aus radial zu den Spitzen oder abgeschnittenen Spitzen am Umfang des Drei- oder Vielecks verlaufen.

6. Flugspielzeug nach den Ansprüchen 4 und/oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Enden der Holme des Rotationskörpers etwa tangential zum Drehkreis verlaufende Querstreben aufweisen, welche gegenüber der Rotordrehebene leicht schräg verlaufen bzw. schräg gestellt sind und an denen das Bespannmaterial des Rotationskörpers befestigt ist.

7. Flugspielzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Materialfläche des Rotationskörpers im Bereich der Nabe eine zentrische Öffnung aufweist, welche vorzugsweise rund ausgebildet ist und deren Durchmesser mindestens ein Achtel des Rotationskörper-Durchmessers beträgt.

8. Flugspielzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß an den Spitzen der vorzugsweise radial verlaufenden Holme oder Streben des Rotationskörpers Körper angebracht sind, welche durch aerodynamische Formgebung oder Schrägstellung eine Drehung des Rotationskörpers im Wind verursachen.

9. Flugspielzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Rotationskörper als durch Streben oder Holme verstärkter dünnwandiger Hohl- oder Teilhohlkörper ausgebildet ist.

10. Flugspielzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Fläche des Rotationskörpers schalenförmig gebogen oder teilweise gebogen ausgebildet ist.

11. Flugspielzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Fläche des Rotationskörpers aus durchsichtigem Material besteht, welches vorzugsweise mit der bildlichen Nachahmung von Hubschrauberrotorflügeln bedruckt ist.

12. Flugspielzeug nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die aufgedruckten Hubschrauberflügel radial verlaufend die Holme oder Streben überdecken bzw. parallel zu diesen verlaufen.

13. Flugspielzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Holme oder Verstärkungsteile des Rotationskörpers am Umfang desselben parallel zum Umfang verlaufen und/oder ringförmig oder teilweise ringförmig ausgebildet sind.

14. Flugspielzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Fläche des Rotationskörpers als Kreisfläche oder im wesentlichen als Kreisfläche ausgebildet ist.

15. Flugspielzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Materialfläche des Rotationskörpers aus mehreren Einzelflächen zusammengesetzt ist, wobei die jeweilige Einzelfläche vorzugsweise den Raum zwischen den Verstärkungsholmen des Rotors ausfüllt und an diesen befestigt ist.

16. Flugspielzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungsholme des Rotationskörpers von der Spitze derselben zur Nabe hin vorzugsweise in axialer Richtung stärker oder als breiter werdende, offene Gitterkonstruktion mit längslaufenden Endholmen ausgebildet sind.

17. Flugspielzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Leitwerk des Rumpfes am hinteren Rumpfende als Höhen- und/oder Seitenleitwerk ausgebildet ist.

18. Flugspielzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Höhenleitwerk eine leichte V-förmige Anwinkelung nach oben aufweist und das Seitenleitwerk des Rumpfes bei normaler Fluglage des Spielzeuges nach unten oder schräg nach unten zeigt.

19. Flugspielzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Leitwerk des Rumpfes in negativer V-Form angebracht ist.

20. Flugspielzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß das Höhen- und/oder

Seitenleitwerk zur Austrimmung in seitlicher und/oder vertikaler Richtung hin verstellbar oder biegbar ausgebildet ist.

21. Flugspielzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Rumpf aus einem längsverlaufenden Stab, Rohr oder Holm besteht, an dessen hinteren Ende das Stabilisierungsleitwerk angebracht ist.

22. Flugspielzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Rumpf vorne einen etwa vertikal stehenden geschlossenen Flachkörper aufweist, welcher vorzugsweise der Silhouette einer Hubschrauberkanzel nachgebildet ist.

23. Flugspielzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Halteschnur mit ihrem Ende an einem Punkt, vorzugsweise im Bereich der Rotorachse, am Rumpf befestigt ist.

24. Flugspielzeug, insbesondere nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Befestigungspunkt des Schnurendes oder bei Vorhandensein mehrerer Schnurenden die Befestigungspunkte derselben oder mindestens einer von diesen durch einen Verstellmechanismus am Rumpf längs und/oder quer (seitlich) zur längslaufenden Rumpfmittellinie zwecks Trimmung verschoben werden kann.

25. Flugspielzeug nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstellung des Schnur-Befestigungspunktes am Rumpf durch einen dreh- oder schwenkbaren Hebel erfolgt, der am Rumpf mit Reibungswiderstand drehbar angebracht ist.

26. Flugspielzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnur in an sich bekannter Weise zwei Befestigungsenden aufweist und somit gegabelt ist, wobei das eine Ende am vorderen Teil des Rumpfes befestigt ist.

27. Flugspielzeug nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß der Befestigungspunkt mindestens eines Schnurendes der Fesselschnur in Verlängerung der Achse des Rotationskörpers oder im Bereich derselben am Rumpf liegt.