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Fernsteuerung für lenkbare Spielkörper, insbesondere bei Geschicklichkeitsspielen
Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zur Fcrnstcuerung voll beliebig
lenkbaren Spielkiirperti, insbesondere bei Geschicklichkeits- oder Spielgeräten,
bei denen ein auf einer nichtmagnetischen Plattform beweglicher Gegenstand, wie
z. B. ein Miniaturautomobil od, dgl., mittels eines unterhalb der Plattform verschiebbaren
Führungsmagneten durch magnetische Anziehungskraft mitgenomn1ei1 wird.
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Durch die Erfindung wird vor allem bezweckt, die Fernsteuerung solcher
Gegenstände derart zu vervollkommnen, daß sie einer wirklichkeitsgetreuen l.etiktltig
möglichst vollkommen entspricht und sowohl einfache als auch komplizierte Bewegungen
und `hmover der betreffenden Gegenstände durch citif;iche Betiitigung der Steuermittel
ermöglicht. L; m dies zu erreichen, verwendet die Erfindung mechanische Steuerungseinrichtungen,
welche vorzugsweise in Verbindung mit elektrischen St; uerungs- und Antriebsmitteln
die gewünschten Bewegungen des gelenkten Gegenstandes Herbeiführen.
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Ein wesentliches Merkmal der Erfindung besteht darin, daß der den
beweglichen Gegenstand tragende oder- mitnehmende Führungskörper, insbesondere der
Führungsmagnetkörper, auf einem im wesentlichen nveidimensionalen, mechanischen
Koordinatensystem sowohl in waagerechter oder Längsrichtung als auch in senkrechter
oder Querrichtung beweglich angeordnet und durch steuerbare Kombination beider Bewegungskomponenten
in beliebig gestaltbaren Bewegungsbahrien auf dem Koordinatensystem verschiebbar
ist. Vorzugsweise
sind in Verbindung damit auch Mittel vorgesehen,
um die Bewegungsgeschwindigkeit und die Bewe. gungsrichtung jeder der beiden Bewegungskomponenten
einzFln oder gleichzeitig zu verändern.
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Durch eine solche Steuerung eines unterhalb einer nichtmagnetischen
Plattform verschiebbaren Führungsmagneten wird erreicht, daß der auf der Plattform
bewegliche, magnetisch anziehbare Gegenstand, z. B. ein Miniaturautomobil, auf jeden
beliebigen Punkt der Plattform gesteuert und in beliebigen Bahnen, wie Kurven, Kreisen,
Spiralen, Schlangenlinien usw. von jeglicher Form und Größe, ebenso wie geradlinig,
kreuz und quer, vorwärts und rückwärts mit verschiedener Geschwindigkeit bewegt
und gelenkt werden kann. Durch Aufzeichnung bestimmter, vorgeschriebener Wege und
durch Anordnung von Hindernissen und schwierigen Passagen aller Art auf der Plattform
kann mit Hilfe dieser Steuerung die Geschicklichkeit der steuernden Person geprüft
werden. Ebenso kann eine solche Einrichtung als Spielzeug, als Lehrmittel oder zu
beliebiger sonstiger Unterhaltung dienen, wobei die praktisch unbegrenzte Kombinationsmöglichkeit
der erzielbaren Bewegungen und Manöver die Betätigung der Einrichtung außerordentlich
abwechslungsreich macht.
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Die mechanische Führung des, Magneten oder magnetischen Körpers auf
dem Koordinatensystem kann durch verschiedene Mittel geschehen. Vorzugsweise werden
zwei einander kreuzende, insbesondere senkrecht zueinander verschiebbare Führungen
verwendet, indem der Führungsmagnet beispielsweise auf einer waagerechten Führungsschiene
verschiebbar ist, welche ihrerseits auf zwei parallelen, senkrechten Führungsschienen
verschoben werden kann, so daß der Führungsmagnet durch entsprechende Verschiebungsbewegungen
auf jeden beliebigen Koordinatenschnittpunkt des Systems gebracht werden kann.
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Die Verschiebungsbewegungen der beiden Komponenten können beispielsweise
mit mechanischen Mitteln erzeugt werden. Vorzugsweise erfolgt jedoch die Verschiebung
und sonstige Steuerung auf elektrischem Wege. Gemäß einer besonders einfachen Ausführungsform
dieser elektrischen Steuerung ist für die waagerechte' bzw. für die senkrechte Verschiebungsbewegung
des Führungsmagneten je ein besonderer elektrischer Antriebsmotor vorgesehen, dessen
Umlaufgeschwindigkeit und Drehrichtung beliebig steuerbar sind.
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Die Steuerung dieser Antriebsmotoren kann einzeln oder vorzugsweise
gemeinsam durch mechanische oder vorzugsweise elektrische Steuermittel geschehen.
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Gemäß einer besonders vorteilhaften Ausbildung der Erfindung geschieht
die Lenkung des beweglichen Gegenstandes, beispielsweise des auf der Plattform fahrenden
Miniaturautomobils oder sonstigen Spielzeugs, durch ein aus einer neutralen Mittelstellung
nach rechts oder links verdrehbares Lenkmittel, welches vorzugsweise nach Art eine
Automobillenkrades oder eines Flugzeugsteuerknüppels qd. dgl. gestaltet ist. Dieses
Lenkmitte( steuert die Bewegungen der beiden Komponenten, z. B. der beiden Antriebsmotoren,
durch mechanische oder elektrische oder kombiniert mechanisch-elektrische Mittel
einzeln oder gemeinsam derart, daß das Miniaturautomobil oder .sonstiger beweglicher
Gegenstand bei einer Drehung des Lenkrades nach rechts eine Rechtskurve, bei einer
Drehung des Lenkrades nach links eine Linkskurve und bei einer Einstellung bzw.
Rückführung des Lenkrades in die neutrale Mittelstellung eine geradlinige Bewegung
in der jeweils gerade eingestellten Fahrtrichtung ausführt. Vorzugsweise wird diese
Steuerung auf elektrischem Wege bewirkt.
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Eine einfache Ausführungsfonn einer solchen Steuerung verwendet beispielsweise
einen durch einen elektrischen Hauptkontrollmotor drehbarer Hauptkontrollrheostaten,
der die beiden Antriebsmotoren in bestimmten Verhältnissen mit wechselnden Spannungen
versorgt, die bei einer Drehung des Hauptkontrollrheostaten mit einer Phasenverschiebung
von 9o° durch ein Maximum und ein Minimum gehen. Die Ingangsetzung, Drehgeschwindigkeit
und Drehrichtung des Hauptkontrollmotors kann wiederum durch einen Hilfskontrollrheostaten
geregelt werden, welcher durch das handbetätigte Lenkrad einstellbar ist. Dabei
werden die von dem Hilfskontrollrheostaten zum Hauptkontrollmotor führenden Kontakte
iri der Mittelstellung des Lenkrades stromlos gehalten, dagegen bei einer mehr oder
weniger großen Drehurig des Lenkrades nach rechts oder nach links derart eingestellt,
daß dem Hauptkontrollmotor eine mehr oder weniger große Spannung mit je nach der
Lenkraddrehung wechselnder Polarität zugeführt wird.
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Eine in dieser oder entsprechender Weise ausgebildete Steuerung ermöglicht
eine praktisch wirklichkeitsgetreue Lenkung des Miniaturautomobils oder sonstigen
beweglichen Gegenstandes. Wird z. B. das Lenkrad nach rechts eingeschlagen bzw.
gedreht, so werden die Antriebsmotoren derart mit Strom versorgt, daß das Miniaturautomobil
eine Drehung nach rechts ausführt und so lange nach rechts im Kreise herum fährt,
bis das Lenkrad wieder in seine neutrale Mittelstellung zurückgedreht wird. In dieser
Stellung des Lenkrades bewegt sich dann das Miniaturautomobil in gerader Linie in
der in diesem Augenblick von ihm eingenommenen Fahrtrichtung weiter. Wenn das Lenkrad
umgekehrt nach links gedreht wird, so führt das Miniaturautomobil eine Drehung nach
links aus und fährt so lange ün Kreise nach links herum, bis das Lenkrad wieder
zurückgedreht wird. Das Miniaturautomobil oder ein sonstiger beweglicher Gegenstand
kann auf diese Weise und zusammen mit einer Rückwärtsgangschaltung und Geschwindigkeitsregulierung
auf jeden beliebigen Punkt, in jede Ecke und auch auf den Mittelpunkt der Plattform
gelenkt wenden un_d dabei jede beliebige Kurve oder sonstige Fahrfigur beschreiben.
Dabei kann die Plattform jede beliebige Größe erhalten _ und je nach dem gewünschten
Zweck beliebig ausgestaltet werden. Um die Illusion zu erhöhen, kann die
eigentliche
Steuereinrichtung mit Lenkrad, Start-und Umkehrhebel und Geschwindigkeitsregulierung
auf einem an der Plattform angeordneten oder mit derselben durch ein Kabel verbundenen
Schaltbrett angebracht werden, welches wie das Instrumentenbrett bzw. die Lenkungseinrichtung
eines wirklichen Automobils, Flugzeuges, Schiffes od. dgl. ausgebildet ist.
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In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht,
und zwar zeigt Fig. i in Seitenansicht und Draufsicht eine Plattform mit magnetisch
gelenktem Miniaturautomobil und Fernsteuerung; Fig.2 zeigt schematisch die Ausbildung
eines unter der Plattform angeordneten mechanischen Koordinatensystems zur Verschiebung
eines Führungsmagneten; Fig. 3 a bis 3 d veranschaulichen eine besondere Ausbildung
eines magnetisch anziehbaren Miniaturautomobils ; Fig. 4 zeigt schematisch .eine
elektrische Schaltung für die Fernsteuerung; Fig.5 veranschaulicht in perspektivischer
Darstellung den Hauptkontrollrheostaten mit seinem Motor; Fig.6 veranschaulicht
die Schaltung des Hauptkontrol lrheostaten ; Fig.7 zeigt in perspektivischer Darstellung
eine weitere Ausführungsform eines Geschicklichkeitsspieles gemäß der Erfindung;
Fig. 8 veranschaulicht schematisch die Steuerung cles Hauptkontrollmotors durch
das Lenkrad; Fig. 9 veranschaulicht schematisch die Steuerung der Antriebsmotoren
für die mechanische Verschiebung des Führungsmagneten od, dgl., und Fig. i o schließlich
zeigt in zwei Diagrammen die Wirkungsweise des Hauptkontrollrheostaten bei einer
kreisförmigen Bewegung des gelenkten Gegenstandes.
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Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung besteht die in
Fig. i gezeigte Gesamteinrichtung aus einem Gehäuse 1, welches mit einer Plattform
9 aus nichtmagnetischem Material bedeckt ist. Auf der Plattform 9 kann sich ein
Gegenstand, z. B. ein Miniaturautomobil 2, bewegen, welches aus magnetisch anziehbarem
Material besteht oder ein solches Material bzw. einen Magneten enthält. Ein Fernsteuerschaltbrett
3 ist durch ein Kabel 4 mit der elektrischen Inneneinrichtung des Gehäuses i verbunden.
Durch ein Kabel 5 kann der Einrichtung Strom zugeführt werden. Auf dem Schaltbrett
3 ist ein Lenkrad 6, ein Start-, Stopp-und timkehrhebel-7 und ein Geschwindigkeitsregulator
8 angeordnet.
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Fig.2 zeigt ein Beispiel für das im Innern des Gehäuses i unter der
Plattform 9 angeordnete, mechanisch-clektrische Bewegungssystem. Dieses besteht
in diesem Fall aus zwei parallelen Führungsschien en io und i i, auf denen eine
im rechten Winkel dazu angeordnete Führungsschiene 12 gleitbar angeordnet ist. Die
Führungsschiene 12 wird mit Hilfe eines Zugseiles 13 verschoben, welches
von einem Antriebsmotor 26 über dessen Triebrolle 27 bewegt wird. Das Zugseil 13
wird über Seilrollen 15, 16, 17, 18, 19 und 20 geführt.
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Auf der waagerechten Führungsschiene 12 ist ein Magnetträger 21 verschiebbar,
welcher einem Führungsmagneten 22 trägt. Der letztere könnte auch aus einem magnetischen
bzw. magnetisch anziehbaren Material bestehen, wenn der bewegliche Gegenstand 2
einen Magneten trägt. Die Verschiebung des Magnetträgers 21 auf der Schiene 12 erfolgt
beispielsweise über ein Zugsei123, welches von der Triebrolle 29 eines Antriebsmotors
28 hin und her bewegt werden kann. Das Zugseil 23 läuft über Seilrollen 24 und 25.
Der Antriebsmotor 28 ist vorzugsweise möglichst flach unter oder an der Führungsschiene
12 befestigt, um bei der Verschiebung der Schiene 12 nicht an andere Teile zu stoßen.
Er kann über ein biegsames Kabel mit Strom gespeist werden, oder er kann über Gleitkontakte
versorgt werden, die an einer oder beiden entsprechend isolierten Führungsschienen
i o, 11
schleifen. Vorteilhaft können die beiden Antriebsmotoren 26 und 28
mit Rutschkupplungen od. dgl. versehen sein, welche z. B. beim Auftreffen des Führungsmagneten
bzw. der Schiene 12 an eine Seitenwand oder an ein Hindernis nachgeben und rutschen,
bis der Magnet bzw. der auf der Plattform bewegliche Gegenstand 2 umgesteuert ist.
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Wenn auf der Plattform 9 Hindernisse aufgestellt sind, kann es vorkommen,
daß der Gegenstand oder das Miniaturautomobil2 direkt darauf stößt und festgehalten
wird. In diesem Fall würde sich der Gegenstand 2 von dem sich unter der Plattform
9 weiter verschiebenden Führungsmagneten 22 lösen, und die lenkende Person würde
die Kontrolle über den Gegenstand 2 verlieren. Um dies zu vermeiden, kann jedes
Hindernis auf der Plattform g ein Gegenstück unterhalb der Plattform 9 haben. Wenn
dann oben der Gegenstand 2 auf das Hindernis trifft, stößt unterhalb der Plattform
9 -auch der Magnet 22 auf das Hindernisgegenstück und bleibt dank der Rutschkupplungen
der Antriebsmotoren 26 bzw. 28 ,so lange an Ort und Stelle stehen, bis der Gegenstand
2 entsprechend umgesteuert oder beiseite gelenkt wird.
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Ein Hauptkontrollmotor 30, welcher seinen Steuerstrom von dem Fernsteuerschaltbrett
3 erhält, mit dem er z. B. über Leitungen 32 verbunden ist, versetzt einen Hauptkontrollrheostaten.31
in Drehung, welcher seinerseits die Antriebsmotoren 26 und 28 speist und steuert.
Die genannten Elektromotoren sind mit Untersetzungsgetrieben versehen, welche eine
Regelung der Triebwellengeschwindigkeit zwischen o und etwa 5 bis io Umdrehungen
je Minute gestatten. Auch der Hauptkontrollrheostat 31 wird von dem Hauptkontrollmotor
3o mit nur wenigen Umdrehungen je Minute (maximal) in Drehung versetzt. Die Elektromotoren
können daher sehr klein und leicht gebaut sein. Sie können Gleichstrom- oder Wechselstrommotoren
sein, welche mechanisch oder elektrisch umsteuerbar sind und deren Drehzahl regelbar
sein soll.
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Das in Fig.3a bis 3d vergrößert dargestellte Miniaturautomobil 2,
welches nur ein Beispiel darstellt,
besitzt einen Rahmen 33, welcher
einen Magneten 34 oder einen entsprechenden Körperaus magnetisch anziehbarem Material
trägt. Der Magnet _;+ ist mittels eines drehbaren Verbindungsstückes oder Wirbels
35 in einem Längsschlitz 36 des Rahmens 33 gelagert. Dadurch kann der Magnet 34
jeweils nach dem in Fahrtrichtung liegenden Ende des Automobils 2 gleiten, wobei
er dann dank seiner entsprechenden Abmessung die ihm benachbarte? Räder etwas von
der Plattformbahn abhebt. Dadurch wird erreicht, daß der Führungsmagnet 22 den Fahrzeugmagneten
34 und letzterer das hintere Ende des Fahrzeugs stets hinter sich herziehen kann
und das Fahrzeug 2 also allen vom Magneten 34 beschriebenen Kurven usw. richtig
folgt. Wenn das Fahrzeug 2 rückwärts gesteuert werden soll, so bewegt sich der Magnet
34 in dem Längsschlitz _;6 nach dem hinteren Ende des Fahrzeugs und hebt dort die
Räder an, so daß sich das Fahrzeug ohne seitliches Ausweichen rückwärts bewegt.
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Fig.4 zeigt die elektrische Schaltung des Steucrungss@stems in einer
vorzugsweise anwendbaren Austührungsform. Bei Zuführung von Wechselstrom durch die
'Leitung 5 wird derselbe mittels eines Transformators 37 voll i to oder 220V auf
eine niedrigere Spannung, z. B. auf io V, herabtransformiert. Der Geschwindigkeitsschalthebel
8 auf den) Schaltbrett 3 betätigt einen veränderlichen hegel%tidc,rstand 38. Das
Lenkrad 6 dreht die: S<-lilcifkolital:te eines Hilfskontrollrheostatcn 39, welcher
dctl Hauptkontrollmotor 3o steuert, der seinerseits den Hauptkotitrollrheostaten
3 t einstellt bzw. c1rc@ht. Der Schalthebel 7 betätigt einen Doppelpol- und Polumkehrschalter
4o zur Einstellung von Vllrv@ärts-, Rückwärtsfahrt und Halt. Die Antriebs-Motoren
26 und 28, welche von dünn HauptkontrollrheOstitten ; t gesteuert' v°erden, erzeugen
über die schennatisch dargestellten Seilzüge I_3 bzw. 23 die gewünschten
Bewegungskomponenten des mechanischen Magnetverschiebungssystems.
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In Fig. 5 und 6 ist die Anordnung und Schaltung des voll dem Hauptkontrollniotor
3o über ein Getriebe 4 1 angetriebenen Hauptkontrollrheostateli 3 t näher veranschaulicht.
Der Widerstand des R heostaten ist mit festen Anschlußklemmen 42, 43 versehen. Eber
Leitungen 44, 45 bzv-. 46,4i sind die Antriebsmotoren 26 bzw. 28 mit diametral gegenüberliegenden,
gegeneinander uni 9o versetzten beweglichen Kontakten 48, 49 bz-. 50,
51 verbunden, welche auf den Widerstandswindungen des Rheostaten 3
t beispielsweise über Schleifringe oder hommutatorlamellen leitend drehbar sind.
Fig.6 zeigt diese Schaltung schematisch. Die beweglichen Kontakte 48, 49, 50,
51 sitzen z. B. auf einer drehbaren Welle, die von dem Motor 30 über
das Getriebe 41 angetrieben wird.
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Die in Fig.7 dargestellte Einrichtung zeigt ein Vergnügungs- oder
Geschicklichkeitsspiel, wel; hes durch Einwurf einer Münze spielbereit gemacht werden
kann. Hierbei ist mit 52 ein Miniaturfahrzeug bezeichnet, welches auf einer möglichst
schwierigen) und kurvenreichen Bahn 53 bewegt v-erd,li @l@ll. Die Lenkung kann durch
Hindernisse, wie z. B. Tunnel oder Insel 54, erschwert werden. Das Ganze ist auf
einem Ständer 5 5 angeordnet; der an seiner Vorderseite einen Münzeinwurfschlitz
56, einen Geschwindigkeitsregulierhebel 57, ein Lenkrad 58 und einen Start-,
Stopp- und Umkehrhebel 59 trägt. An der Hinterwand des Ständers 55 können verschiedene
Instrumente, wie z. B. ein Tachometer 6o zur Anzeige der Fahrtgeschwindigkeit des
Fahrzeugs 52, ein Messer 61 zur Anzeige der Anzahl der Zusammenstöße des Fahrzeugs
mit Hindernissen und ein Registrier- oder Schreibinstrument 62, welches als Maß
für die Geschicklichkeit des Lenkers die Durchschnittsgeschwindigkeit abzüglich
der Anzahl der Zusammenstöße usw. anzeigt, angeordnet werden. Ferner können elektrische
Kontakte usw. angebracht werden, welche bei einer Abweichung des gelenkten Fahrzeugs
von der Straße ader beim Auftreffen auf Hindernisse Glockenzeichen oder Lichtsignale
in Tätigkeit versetzen.
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Die Wirkungsweise einer Fernstctterung und Geschicklichkeitsspicleilirichtung
der vorstehend beschriebenen Art ist im wesentlichen folgende: Zu Beginn des Spieles
möge sich der Führungsmagnet 22 genau unterhalb einer bestimmten Startstelle der
Plattform 9 befinden, auf die das magnetische Miniaturautonnobil2 oder 52 von Hand
bzv#. bei Münzautomaten selbsttätig aufgesetzt wird. Durch Betätigung des Starthebels
; und der Ge-
schwindigkeitsregulierung S werden die Antriebsmotoren 26, 28
je nach der Stellung des Lenkrades 6 einzeln oder gemeinsam mit Strom versorgt,
dessen Spannung sich nach der Einstellung des Regelv#iderstandes 38 richtet. Das
Auto 2 bzw. 52 folgt auf der Plattform :o jeder Bewegung des Führungsmagneteli 22
unterhalb der Plattform. Aus dem mechanisch die Bewegungskomponenten zusammensetzenden
Koordinatersy@steln (Fig.2) ergibt sich, daß zwecks Bewegung des Autos 2 in einer
Querrichtung nur der Antriebstnotor 28 laufen muß. Um das Auto 2 in einer I-iingsrichtung
zu bewegen, darf nur der Alitrie11Slll()t(n- 26 laufen. Zwecks Bewegung des Autos
2 in einer diagonalen Richtung müssen beide Al)trlelisl)icitol-ell 26 und 28 mit
einer bestimmten, aufeinander abgestimmten Drehzahl laufen. Wenn schließlich das
Auto 2 in einem Kreis fahren soll, so muh der Strom in dem einen Motor durch ein
Maximum und ein Minimum gehen, jedoch mit einer Phasellvcrscliiel>ung von 9o° gegenüber
der entsprechenden Maximal- und Minimalkurve des dem anderen Motor zugeführten Stromes,
wobei die eine Maximal- und Minimalkurve der anderen entweder um 9o° voreilt oder
um 9o° nacheilt, je nachdem das Auto 2 im Kreise nach rechts oder im Kreise nach
links fährt.
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Die für diese verschiedenartigen Bewegungen erforderlichen Kombinationen
der Bewegungskomponenten werden gemäß ,besonderer Erfindung vorzugsweise mittels
des Lenkrades 6 selbsttätig herbeigeführt, wozu beispielsweise die beschriebene
elektrische Einrichtung dient. Im folgenden sei vorausgesetzt, daß der Betriebsstrom
z. B. eine maximale Spannung von i o V haben möge. An
Stelle dc#s
@tcispielsiccisc verwendeten Wechselstromes kann auch mitc r entsprechender Ab.
ändertlllg der Motoren (ilcichstrom benutzt «-erden. Der Strom geht über den Umpolschalter
4o durch den veränderlichen Regelwiderstand38 und speist die festen Kontakte sowohl
des Hilfskontrollrhcostaten 39 als auch des Hauptkontrollrheostate" 31, Der Widerstand
38 regelt somit die Strommenge, «-elche die drei Motoren 26, 28, 30 speit. und damit
deren Geschwindigkeiten.
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In den zur Erläuterung der Wirkungsweise dienenden Fig. 8, c und io
ist der Einfachheit halber ein Glcichstrombctrieb mit io V Spannung angenommen und
sind entsprechende Symbole verttendet worden. Bei Vl'cchselstroni arbeitet das System
entsprechend.
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Fig S zeigt die Steuerung des Hauptkontrollrheostaten 31 durch das
Lenkrad 6. Hierbei sind beispielsweise siebet Stellung(-n des Lenkrades 6 angegeben,
jedoch kiinnen praktisch auch beliebige Z,ischenstellungen eingenommen werden. Die
festen Kontakte des Hilfskontrollrheostaten 39 sind durch volle Punkte, die beweglichen
Kontakte durch ()rc#icckpfeile angedeutet. Das Lenkrad 6 dreht hier beispielsweise
die beweglichen Kontakte, während dic# hli.c#ostattt,itidulig ortsfest ist. Statt
dessen kann auch bei umgekehrter .\nordnung der Widerstandsdraht 'edreht werden.
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I'c>sitiott .1: Das Lenkrad h ist im Gegenuhrvollständig stach links
gedreht, so daß die @tct@egliehcn K<»ttakte die volle Spannung von toV mit der
cingezeichncten Polarität(--) erhalten und dein li:ittptkontrollniotor 3o zuführen.
Infolged<sset dreht >ich der li:itiptkc»itrollrhcostat 31 mit maximaler (@esrhttitttlihkcit
nach links; d. h. im (:c#riwouhrzei@crsimn.
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I'@ritic»t 1i: 1 ):t5 1 tikrad (> ist nur noch 11111 zwei Drittel
im ( @e genuhrzcigersiltit stach links gedreht, so dal, die I>etteglichen Kontakte
des Hilfskontrollt-licostatcn 39 nur noch etwa 6 V mit der eingezeichneten Polarität
( ) auf den Hauptkontrollmmor 3o übertragen. Der Hau-ptkontrollrheostat 31 dreht
sich daher nur noch mit entsprechend verminderter Geschwindigkeit nach links.
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Position C : Das Lenkrad 6 ist nur noch um ein Drittel aus seiner
Mittelstellung nach links gedreht, der llauptkoiitrollrheostat 3 i wird von dem
Motor 3o, der jetzt nur noch etwa 3 V erhält, mit noch geringerer Geschwindigkeit
nach links gedreht.
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Position D: Hier befindet sich das Lenkrad 6 in seiner neutralen oder
:Mittelstellung, wobei sich die beweglichen Kontakte auf halbem Wege, d. h. genau
in der Mitte zwischen den festen Kontakten befinden. Die zwischen den beweglichen
Kontakten herrschende Spannung ist daher gleich Null, der Hauptkontrollmotor 3o
steht still, und ebenso bleibt der Hauptkontrollrheostat 31 in der gerade von seinen
drehbaren Kontaktpaaren 48, 49 und 5o, 51 eingenommenen Lage stehen. Die beiden
Antriebs-Z, 26, 28 erhalten dann Spannungen in einem festen gegenseitigen Verhältnis,
wodurch der Führungsmagnet und damit das Miniaturautomobil2 auf einer geraden Linie
bewegt wird, deren Richtung von der in diesem Augenblick eingenommenen Stellung
des Autos 2 auf der Plattform abhängt. Dies wird weiter unten noch näher erläutert.
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Position E : Das Lenkrad 6 ist von seiner neutralen Mittelstellung
aus um ein Drittel nach rechts, cl. h. im Uhrzeigersinn gedreht, wodurch zwischen
den beweglichen Kontakten eine Spannung von ett\a 3 V, jedoch gegenüber der Position
C mit umgekehrter Polarität ( '-, ), herrscht. Infolgedessen dreht sich der HauptkontrolLmotor
30 und damit der Hauptkontrollrheostat 31 mit geringer Geschwindigkeit nach
rechts, d. h. im Uhrzeigersinn.
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Position F: Das Lenkrad 6 ist um zwei Drittel im Uhrzeigersinn nach
rechts gedreht, die Spannung hat sich auf etwa 6 V erhöht, und der Motor 30 dreht
den Hauptkontrollrheo.staten 31 mit entsprechend höherer Geschwindigkeit nach rechts.
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Position G : Das Lenkrad 6 ist vollständig nach rechts gedreht, die
Maximalspannung von i o V herrscht zwischen den beweglichen Kontakten, jedoch mit
umgekehrter Polarität wie in Position A, und der Motor 3o dreht den Hauptkontrollrheostaten
31 mit voller Geschwindigkeit nach rechts herum.
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Man sieht also, daß einem Ausschlag des Lenkrades 6 nach links eine
Linksdrehung des Hauptkontrollrheostaten 31, einem Ausschlag des Lenkrades nach
rechts eine Rechtsdrehung des Rheostaten 31 entspricht, wobei die Drehgeschwindigkeit
des Hauptkontrollrheostaten von der Größe des Ausschlages des Lenkrades 6 aus seiner
Mittelstellung abhängt. In der Mittelstellung des Lenkrades dagegen steht der Hauptkontrollrheostatstill.
Dieser Stillstand kann in jeder Lage der zu den Antriebsmotoren 26,28 führenden,
drehbaren Kontaktpaare 48, 49 und 5o, 51 des Hauptkontrollrheostaten 31 herbeigeführt
werden, indem in der gewünschten Richtungslage des Miniaturautomobils 2 das Lenkrad
6 in seine neutrale Mittelstellung zurückgedreht wird. Einige Hauptstellungen, in
denen der Hauptkontrollrheostat 31 auf diese Weise Zum Stillstand gebracht ist,
sind in Fig.9 veranschaulicht.
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Position A: Die hier mit 1, 2, 3, 4 bezeichneten drehbaren Kontakte
des Rheostaten 31 sind in einer Lage stehengeblieben, in der der linke Motor 26,
welcher die senkrechte Verschiebung des Führungsmagneten 22 verursacht, die Spannung
Null erhält und daher stillsteht, während der rechte Motor 28, welcher die waagerechte
Verschiebung des Führui?gsmagneten 22 verursacht, die volle Spannung von i o V erhält,
und zwar mit solcher Polarität, daß sich der Motor 28 nach rechts dreht. Infolgedessen
wird der FührungsTnagnet und damit das Miniaturautomobil 2 geradlinig waagerecht
nach rechts bewegt.
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Position B: Beide Antriebsmotoren 26 und 28 erhalten eine Spannung
von 5 V, jedoch mit umgekehrter Polarität. Die Motoren drehen sich daher in umgekehrten
Richtungen. Wie das zugehörige Vektorbild zeigt, .ergeben die beiden Bewegungskomponenten
eine solche Resultierende, #daß sich
das Miniaturauto auf der Plattform
in einem Winkel schräg nach rechts oben bewegt.
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Position C : Der linke Antriebsmotor 26 erhalt 1 o V, der rechte Antriebsmotor
28 steht still. Das Auto bewegt sich in senkrechter Richtung nach oben.
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Position D: Beide Motoren 26 und 28 erhalten je 5 V mit gleicher Polarität
und drehen sich beide nach links, so daß das Auto sich in einem Winkel schräg flach
links oben bewegt.
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Position E : Entspricht Position A, jedoch mit umgekehrter Polarität.
Das Miniaturauto 2 bewegt sich geradlinig waagerecht nach links.
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Position F: Beide Antriebsmotoren 26, 28 erhalten 5 V mit solcher
Polarität, daß sich der linke Motor nach rechts und der rechte Motor nach links
dreht. Daraus ergibt sich eine Bewegung des Miniaturautos 2 schräg nach links unten.
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Es ist klar, daß sich außerdem alle möglicher. anderen und Zwischenstellungen
einstellen lassen, wobei sich das Miniaturautomobil stets, solange das Lenkrad 6
in seiner neutralen Mittelstellung bleibt, in *einer geraden Linie bewegt.
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Um eine kreisförmige Bewegungsbahn des Maglictc11 22 und damit des
Miniaturautomobils 2 auf der Plattform zu erreichen, muß das Lenkrad 6 aus einer
Mittelstellung nach rechts zur Erzielung einer Rechtskurve oder nach links zur Erzielung
einer Linkskurve gedreht werden. Je weniger das Lenkrad aus der Mittelstellung herausgedreht
wird, desto größer wird der Krümmungsradius dieser Kurven b2hv. Kreise.
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Fig. t o veranschaulicht, wie diese kreisförmige Bewegung zustande
kommt. A zeigt den Hauptkontrollrheostaten 31. Wenn das Lenkrad 6 beispielsweise
nach rechts gedreht wird, so dreht sich der Rheostat 31 nach rechts. Der Antriebsmotor
26 für die senkrechte Bewegungskomponente ist mit den beweglichen Kontakten i und
2 (in der Figur oben und unten), der Antriebsmotor 28 für die waagerechte Bewegungskomponente
ist mit den beweglichen Kontakten 3 und 4 (in der Figur links und rechts) verbunden.
Da nun diese Kontaktpaare im Uhrzeigersinn auf dem Rheostaten rotieren, gehen die
den Antriebsmotoren 26 bzw. 28 zugeführten Spannungen langsam entsprechend der Drehgeschwindigkeit
des R'heostaten 31 durch ein Maximum und ein Minimum, jedoch mit einer Phasenverschiebung
von 9o°. In dem Kurvendiagramm der Fig. i o zeigt die Kurve C die dem Antriebsmotor
26 (senkrechte Bewegung) zugeführte Spannung, während die Kurve B die dem Antriebsmotor
28 (waagerechte Bewegung) zugeführte Spannung zeigt. Man erkennt, daß die dem senkrechten
Bewegungsmotor 26 zugeführte Spannung jeweils um 9o° später als die dem waagerechten
Bewegungsmotor 28 zugeführte Spannung durch das Maximum bzw. Minimum geht.
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Da der senkrechte Bewegungsmotor 26 und der waagerechte Bewegungsmotor
28 zu einem mechanischen System verbunden sind, dessen Komponenten in rechten Winkeln
zueinander arbeiten, ist es möglich, die. Kurvenwerte der senkrechten Bewegungsspannung
über den Kurvenwerten der waagerechten Bewegungsspannung aufzutragen. In Fig. io
ist L° die Spannung der senkrechten Bewegung, und D ist die Spannung der waagerechten
Bewegung. Die Kurve F zeigt die Kombination beider Komponenten auf dem mechanischen
System. Wie man sieht, besteht die resultierende Wirkung in einer kreisförmigen
Bahn, auf der sich der Führungsmagnet 22 bzw. das Miniaturauto 2 im Uhrzeigersinn
nach rechts herum bewegt, also in der gleichen Richtung, in der das Lenkrad 6 gedreht
wurde. Wird das Lenkrad 6 nach links gedreht, so ergibt sich eine kreisförmige Bewegungsbahn
mit Drehrichtung nach links, also umgekehrt wie in Fig. i o.
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Die beiden Antriebsmotoren 26 und 28 drehen sich also mit entsprechender
Phasenverschiebung von Null auf immer höhere Geschwindigkeit bis zu einer Maximaldrehzahl,
vermindern dann ihre Geschwindigkeit bis auf Null, ändern dann ihre Drehrichtung,
steigern die Drehgeschwindigkeit wieder bis zu einem Maximum in umgekehrter Richtung
wie zuvor und sinken schließlich wieder auf das Minimum ab. Entsprechend bewegt
sich im mechanischen System (Fig. 2) die Führungsschiene 12 auf den senkrechten
Führungsschienen i o, i i auf und ab, während gleichzeitig der Magnetträger 21 auf
der waagerechten Schiene 12 hin und her gleitet, .so daß die Stmunierung beider
Bewegungen eine, kreisförmige Bewegung des Magneten 22 und damit auch des beweglichen
Gegenstandes auf der Plattform ergibt.
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Die Wirkung dieses Steuerungssystems ist also die gleiche wie bei
einem wirklichen Automobil bzw. Flugzeug, Schiffssteuer usw. Um z. B. das Miniaturautomobil
nach links kurven zu lassen, dreht man das Lenkrad 6 nach links und hält es dort
so lange, wie die kreisförmige Bewegung andauern soll. Um das Auto nach rechts kreisen
zu lassen, wird das Lenkrad entsprechend nach rechts gedreht und dort gehalten.
Das Auto fährt dann fort, sich auf der kreisförmigen Bahn nach links bzw. nach rechts
zu bewegen, bis das Lenkrad in seine neutrale Mittelstellung zurückgeführt wird'.
Um in einer bestimmten Richtung geradeaus zu fahren, hält man das Lenkrad so lange
nach rechts oder links, bis das entsprechend kurvende Auto in die ,gewünschte Fahrtrichtung
zeigt. Sodann drelZt man das Lenkrad sofort in die neutrale Mittelstellung. Das
Auto fährt dann in dieser Richtumg geradlinig weiter. Durch Verbindung dieser Lenkbewegungen
lassen sich alle sonstigen gewünschten Fahrfiguren, Kurven usw. beschreiben.
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Die Lenkung eines Miniaturautomobils auf der Plattform ist nur ein
allerdings besonders vorteilhaftes Beispiel für die Fernsteuerungseinrichtung. Statt
dessen können auch andere Fahrzeuge, z. B. ein Spielzeugschiff, gelenkt werden,
wobei das Schaltbrett als Schiffsbrücke mit Steuerrad usw. ausgebildet sein kann.
Als Hindernisse auf der von der Plattform dargestellten Wasserfläche können z. B.
Inseln, Bojen oder andere Schiffe angeordnet werden.
Ferner kann
ein Flugzeug zwischen Modellflughäfen gesteuert werden, oder es kann ein landwirtschaftliches
Fahrzeug, wie z. B. ein Schlepper, Traktor, Pflug, auf einem landwirtschaftlichen
Gelände mit Weiden, Tieren, Scheunen usw. gelenkt werden. Auf entsprechenden Landschaften
können auch Spielzeugsoldaten, Pferde, Tanks usw. manövriert werden.
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An Stelle des Führungsmagneten könnten auch andere Bewegungsgegenstände
mit Hilfe der Fernsteuerung gelenkt werden. Hinsichtlich ihrer technischen Ausbildung
kann die Einrichtung in verschiedener Weise verändert werden, ohne daß dadurch der
Rahmen der Erfindung überschritten wird.