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Einrichtung zum Lenken eines elektrisch betriebenen, schienenlosen
Spielfahrzeuges Gegenstand der Erfindung ist die Lenkung eines elektrisch betriebenen,
schienenlosen Spielfahrzeuges, dessen Motor den Strom aus dem Netz über einen Transformator
mittels eines biegsamen Kabels erhält.
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Es ist schon vorgeschlagen worden, die Lenkung, d. h. die Einstellung
der Vorderräder auf Linvkskurven- oder Rechtskurvenfahrt, mit Hilfe eines Elektromagnets
zu bewerkstelligen, indem die hin und her gehende Bewegung des Magnetkerns durch
ein geeignetes Gestänge o. dgl. zum Verschwenken der Achszapfen der Vorderräder
benutzt wird. Dabei entspricht die eine Endlage des Magnetkerns dem Ausschlag der
Vorderräder in der einen Richtung, z. B. dem Linksausschlag, die andere Endlage
des Magnetkerns dagegen dem andersgerichteten Ausschlag, z. B. dem Rechtsausschlag
der Vorderräder. Dabei ist nachteilig, daß die Verstellung der Vorderräder Schwierigkeiten
bereitet. Diese Fahrzeuge vollziehen, wenn der Magnetkern nicht eingeschaltet ist,
dauernd eine Kurvenfahrt und können durch Einschalterz des Magnets nur auf Gegenkurvenfahrt
eingestellt werden. Das dem Spielbetrieb angepaßte richtige Ausmaß der jeweiligen
Bogenfahrt zu steuern, setzt eine gewisse Geschicklichkeit des Spielenden voraus
und erfordert dessen dauernde Aufmerksamkeit, weshalb er zu anderen Spielmaßnahmen
kaum mehr in der Lage ist. Besonders die Geradeausfahrt des Spielzeuges bedingt
viel Übung und Sorgfalt, weil die entsprechende
Vorderradstellung
nur als Zwischenlage der beiden gegenläufigen Kurvenfahrtstellungen sich ergibt.
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Diese Mängel sind .erfindungsgemäß dadurch behebbar, daß die Lenkeinrichtung
aus zwei wechselweise unter Stromschluß setzbaren Elektromagneten, deren Magnetkern
die Winkelstellung der Vorderräder bewirkt, und aus einer Feder besteht, welche
bei ausgeschaltetem Magnetkern die Geradestellung der Vorderräder gewährleistet.
Zweckvoll finden zwei Magnete Verwendung, welche einen gemeinsamen Kern besitzen,
an dem mittig ein Steg angreift, der mit Hilfe eines Querarmes mit den beiden Steuerhebeln
der Achszapfen der Räder verbunden ist. Diese stehen außerdem unter Wirkung einer
zweiarmigen Spreizfeder, deren Schenkel die Steuerhebel in der der Geradeausfahrt
entsprechenden Lage zu halten bestrebt sind.
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Durch diese Erfindung ist der Fortschritt erreichbar, daß das
Fahrzeug genau geradeaus fährt, solange die Steuermagnete nicht eingeschaltet sind.
Es braucht somit nur der Stromkreis des einen oder des andern Magnets geschlossen
zu werden, um die gewünschte Kurverdahrt zu erreichen. Dazu bedarf es nur einer
kurzen, rasch durchführbaren Betätigung des betreffenden Kontakthebels des Schaltgerätes.
Der Spielende wird somit durch die Fahrtrichtungssteuerung wesentlich weniger in
Anspruch genommen als bisher. Er kann sich daher zwischendurch anderen Spielmaßnahmen
widmen. Es ist ihm insbesondere möglich, die sonstigen Schalteinrichtungen, welche
sich auf die Fahrgeschwindigkeit und die Umsteuerung von Vorwärts- auf Rückwärtsfahrt
und umgekehrt beziehen, so zu bedienen, daß ein dem großtechnischen Vorbild entsprechender,
also wirklichkeitsgetreuer Fahrtbetrieb sich abwickelt. Dies ist namentlich dann
wichtig, wenn das Fahrzeug für Transport- oder Verkehrsspielzwecke benutzt wird.
Dann kommt es auf fahr- und verkehrstechnisch richtiges Fahren an. Durch die Erfindung
werden mithin die Spielmöglichkeiten gesteigert. Auch wird die mit einem Fahrspielzeug
erreichbare Lehrwirkung verbessert.
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Die Erfindung ist in schematischer Darstellung in der Zeichnung beispielsweise
veranschaulicht. Es zeigt Fig. i einen Längsschnitt durch das Fahrspielzeug nach
A-A der Fig.2. Fig. 2 eine Draufsicht zu Fig. i, Fig. 3 einen Schnitt nach B-B der
Fig. 2, Fig. 4 einen Schnitt nach C-C der Fig. 2, Fig.5 einen Schnitt durch das
Schaltgerät mit Ansicht der Innenteile, Fig. 6 eine Teilansicht bei abgenommenem
Regulierhebel,.
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Fig. 7 einen Längsschnitt durch das Gerät.
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Beim gezeichneten Ausführungsbeispiel, welches ein Spielzeugauto betrifft,
sind: auf der Grundplatte i, welche auch das Spielzeuggehäuse 2 trägt, alle Teile
für Antrieb und Lenkung gelagert.
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Der Antrieb erfolgt mit Hilfedes Elektromotors 3, welchem der Strom
durch ein biegsames Kabel 4 zugeleitet wird, das an das allgemeine Stromnetz, z.
B. das Lichtnetz, anschließbar ist. Für die erforderliche Spannungsminderung ist
in das Kabel ein nicht gezeichneter Transformator eingeschaltet. Zwischen diesem
und dem Fahrzeug ist nun ein zusätzliches Schaltgerät eingelassen, wie es insbesondere
die Fig. 5 bis 7 zeigen. Dabei handelt es sich um ein vom Spielenden in der Hand
bequem haltbares und während des Spiels überallhin mitführbares Gerät. Dieses enthält
die Schalteinrichtungen zum Ein- und Ausschalten des Stroms, also für Fahrt bzw.Nichtfahrt,
zum Umsteuern vonVorwärtsauf Rückwärtsfahrt und umgekehrt, zur Geschwindigkeitsregelung
und schließlich zur Beeinflussung der Lenkung des Fahrzeuges.
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Gemäß den Fig. 5 bis 7 sind in einem kapselartigen Gehäuse 5 die erwähnten
Schalteinrichtungen untergebracht, welche durch drei schwenkbare Kontakthebel 6,
7 und 8 gekennzeichnet sind.
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Der Kontakthebel 6, welcher in 9 angelenkt ist, kann mit seinem freien
Ende einem Widerstand io entlang gleiten, wenn er in Richtung des Pfei:cs x aus
dem isolierten Nullbereich i i heraustritt. Es ist somit der Motorstromkreis unterbrochen,
wenn der Hebel 6 in der Lage gemäß Fig. 5 sich befindet. Durch Verschwenken im Sinne
des Pfeiles x wird der Strom eingeschaltet und je nach der Gleitlage auf der Widerstandswicklung
die Fahrzeuggeschwindigkeit erhöht oder vermindert. Der Hebel 6, welchen
die Feder 12 in der Nullage zu halten bestrebt ist, kann mit Hilfe des Stößels 13
tbetätigt werden, welcher in Richtung seiner Achse hin und her schiebbar ist.
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Der Kontakthebel 8 ist in 14 schwenkbar gelagert. Seine beiden Kontaktplättchen
15 und 16 sind wechselweise so einstellbar, daß sie entweder die Gegenkontakte 17,
18 bzw. i9, 2o oder 17, 21 bzw. 20, 22
miteinander verbinden. Es wird somit
der Motorstromkreis je nach der Stellung des Hebels 8 umgepolt, das Fahrzeug also
auf Vorwärts- oder Rückwärtsfahrt geschaltet. Zur Betätigung des Hebels 8 dient
sein Querarm 23, welcher auf der dem Stößel 13 gegenüberliegenden Seite die Gehäusewand
durchgreift und im Sinne der Pfeile y1, y2 hin und her schwingbar ist.
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Der Kontakthebel ? kann wechselweise mit den Kontaktanschlägen 24
und 25 zur Berührung gebracht werden. Je nachdem auf diese Weise der Stromkreis
über den Kontakt 24 oder über den Kontakt 25 geschlossen wird, ist der eine oder
der, andere von zwei Elektromagneten eingeschaltet, welche für die Lenkung vorgesehen
sind und weiter unten beschrieben sind. Betätigt wird der Kontakthebel 7 mit Hilfe
des auf seiner Drehachse 26 sitzenden, außen am Gehäusebaden angebrachten Drehknopfes
27, welcher im Sinne der Pfeile z1 und z2 hin und her drehbar ist.
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Die verschiedenen in den Fig.5 und 6 angedeuteten Leitungsadern d,
b, c, d, e und f sind zusammengefaßt und bilden das Kabel 4. Dieses
geht im Spielfahrzeug in eine senkrecht angeordnete, um ihre Achse drehbare Kontaktsäule
28 über. Diese besteht aus den Schleifringen 29, welche durch die Zwischenlagen
30 gegeneinander abisoliert sind. Jeder Schleifring ist innen, z. B. durch
Löten, mit
einer Kabelader verbunden. Außerdem ist jedem Schleifring
eine Schleiffeder 31 zugeordnet, welche den vom Schleifring aufgenommenen Strom
ableitet. Die Kontaktsäule ist in dem Träger 32 gelagert, welcher zweckvoll so angebracht
ist, daß die Achse der Kontaktsäule ungefähr mit der Senkrechten durch den Schwerpunkt
des Spielzeuges zusammenfällt. Infolgedessen ist stets eine sichere Fahrlage des
Spielzeuges gewährleistet. Ein besonderer Vorteil der drehbaren Kontaktsäule liegt
darin, daß das Kabel 4 sich infolge der Bewegungen des Fahrzeuges nicht verschlingt,
so daß das Kabel nicht nach verhältnismäßig kurzer Spieldauer immer wieder entwirrt
werden muß.
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Ein Teil der Schleiffedern 31 ist leitend mit dem Motor 3 verbunden.
Dessen Drehbewegung wird auf die Laufradachse dadurch übertragen, daß die Motorwelle
verlängert ist und der dadurch seitlich überstehende Wellenzapfen 33 am Umfang des
Laufrades 34 anliegt, bei seiner Drehung dieses mithin mitdreht. Es ist selbstverständlich
möglich, die Motorwelle auch nach der anderen Seite zu verlängern und beide Laufräder
gleichzeitig anzutreiben. Damit der Fraktionsdruck zwischen dem Zapfen 33 und dem
Laufrad 34 stets groß genug ist, soll eines der Teile des Friktionsgetriebes nachgiebig
gelagert sein. Beim gezeichneten Ausführungsbeispiel ist der Motor nicht fest am
Gehäuseboden -i angebracht, sondern auf dem schwingbaren Tragarm 36 befestigt. Es
wird somit infolge seines Gewichts der Wellenzapfen 33 stets gegen das Laufrad 34
gepreßt. Gegebenenfalls kann eine diesen Preßdruck unterstützende Feder36 vorgesehen
sein.
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Die gleiche Wirkung ist erreichbar, wenn das Laufrad 34 mit seiner
Achse 37 in einem Langloch anstatt in einem Rundloch gelagert ist. Ebenso ist es
für diesen Zweck möglich, die Laufradachse in den Schenkeln 38 eines U-förmigen
Bügels zu lagern, der mittels seines am Gehäuseboden i angele.nkten Quersteges 39
schwingbar ist, wie dies Fig. 2a erkennen läßt.
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Der andere Teil der Schleiffedern 31 ist leitend mit den beiden Elektromagneten
40 und 41 verbunden, an deren gemeinsamen Magnetkern 42 mittig der Steg 43 angreift,
welcher über den Querarm 44 mit den beiden Steuerhebeln 45 und 46 verbunden ist,
die in an sich bekannter Weise dazu dienen, die Achszapfen der Vorderräder 47 und
48 zu verschwenken. Je nachdem der eine oder der andere Magnet unter Strom steht,
der Steg 43 also nach links oder nach rechts wandert, werden die Vorderräder für
Rechtskurven- oder Linkskurvenfahrt eingeschlagen. An den 'Steuerhebeln 45, 46 bzw.
an dem Querarm 44 greifen im übrigen noch die Schenkel einer Spreizfeder 49 an,
welche in 5o befestigt ist. Diese Feder gewährleistet die Geradeausfahrt des Fahrzeuges,
wenn beide Elektromagnete stromlos, also ausgeschaltet sind, was der Fall ist, wenn
der Kontakthebel 7 die in Fig. 6 dargestellte Mittelstellung einnimmt. Diese Kombination
von Steuermagneten und Spreizfeder hat, abgesehen von der betriebssicheren Lenkung,
den Vorteil, daß der Spielende nur dann, wenn eine Links- oder Rechtskurve zu durchfahren
ist, steuernd einzugreifen braucht, im übrigen aber das Lenkglied, nämlich den Drehknopf
27, nicht zu bedienen braucht, da die Geradeausfahrt durch die Feder 49 gewährleistet
ist, und zwar richtungsgenauer, als es durch Handsteuerung möglich ist.