DEM0002971MA - Elektrisches Fahrspielzeug zur Fernlenkung nicht schienengebundener Fahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein elektrisches Fahrspielzeug zum Betrieb ferngelenkter, nicht schienengebundener Fahrzeuge auf einer strassenähnlichen Fahrbahn.

Ähnliche Fahrspielzeuge sind bereits bekannt geworden. Dabei dient zur Fortbewegung und Lenkung der Fahrzeuge ein Fahrmotor und eine Lenkeinrichtung, welche durch je ein Steuerorgan unabhängig voneinander beeinflusst werden können. Fahrmotor und Lenkeinrichtung werden demnach durch zwei unabhängig von einander modulierbare Stromkreise gespeist, und diese werden üblicherweise in drei Leitern, nämlich zwei Speiseleitern und einem Sammelleiter untergebracht. Diese drei Leiter werden zur Fahrbahn geführt, welche selbst auch mit drei Leitern versehen ist. Die Fahrspielzeuge sind dementsprechend mit drei Gleitkontakten versehen, welche den Strom von den drei Fahrbahnleitern abnehmen.

Zur Wahrung der Naturtreue werden die drei Fahrbahnleiter unter Vermeidung von Ober- und Seitenleitungen vorzugsweise als Kontaktstreifen ausgebildet, welche parallel nebeneinander in Längsrichtung der Fahrbahn liegen und diese im Wesentlichen vollkommen bedecken. Das Fahrzeug besitzt dementsprechend einen linken, einen mittleren und einen rechten Schleifkontakt. Es ist offenbar, dass bei einer derartigen Anordnung das Fahrzeug nur um etwa weniger als ein Drittel seiner Breite von der Fahrtrichtung nach links oder rechts abweichen kann, um nicht Kontakt zu verlieren. Sollen zwei Fahrzeuge auf der Anlage betrieben werden, dann sind mindestens fünf Leiter erforderlich.

Diese Nachteile verhindern die Herstellung eines wohlfeilen Spielzeugs, welche die naturgetreue Nachahmung des Fahrbetriebes oder eines Autorennens ermöglicht.

Das Merkmal der Erfindung ist, dass für den Betrieb eines Fahrzeugs, also für die unabhängige Steuerung des Fahrmotors und der Lenkung nur zwei Leiter erforderlich sind. Die Erfindung bedient sich des an sich bekannten elektrischen Prinzips der Aufspaltung eines Wechselstromes in zwei pulsierende, entgegengerichtete Gleichströme.

Abb. 1 zeigt als Ausführungsbeispiel ein Schaltbild für die gesonderte Steuerung von Fahrgeschwindigkeit und Lenkung mit nur zwei Leitern.

Es enthält die Sekundärwicklung 1 eines Transformators, zwei Gleichrichter 2 und 3, welche als gegenläufige Ventile geschaltet sind, zwei Regulierwiderstände 4 und 5, die zwei Leiter der Fahrbahn 6 und 7, zwei weitere gegenläufige Ventile 10 und 11, den Fahrmotor 8, die Lenkeinrichtung 9 und die beiden Schleifkontakte 6a und 7a des Fahrzeugs. Der Stromverlauf ist folgender: Die positive Halbwelle des Wechselstroms fliesst von Sekundärspule 1 über Ventil 2, Regulierwiderstand 4, Leiter 6, Schleifkontakt 6a, Ventil 10, Fahrmotor 8, Schleifkontakt 7a, Leiter 7, zum Gegenpol der Sekundärwicklung 1. Sie wird durch Ventil 11 von der Lenkeinrichtung 9 abgeriegelt. Die negative Halbwelle fliesst von Sekundärwicklung 1 über Leiter 7, Schleifkontakt 7a, Lenkeinrichtung 9, Ventil 11, Schleifkontakt 6a, Leiter 6, Regulierwiderstand 5, Ventil 3 zurück zur Sekundärwicklung 1. Sie wird ihrerseits durch Ventil 10 vom Fahrmotor 8 abgeriegelt.

Fahrmotor 8 kann ein für Spielzeugzwecke üblicher Hauptstromkollektormotor sein, der mit bekannten Mitteln für Vor- und Rückwärtslauf eingerichtet sein kann. Die Lenkeinrichtung kann beispielweise durch ein Relais gesteuert werden, dessen Schaltanker je eine Lenkspule für Links- und Rechtslenkung schaltet. Die Spule dieses Relais steht bei Geradeausfahrt unter mässiger Spannung und hält den Schaltanker gegen einen Federanschlag in einer indifferenten Mittelstellung; die beiden Lenkspulen sind ohne Strom, das Fahrzeug führt geradeaus. Erhält die Relaisspule ihre volle Sättigungsspannung, dann überwindet sie die Kraft des Federanschlages und zieht den Schaltanker gegen einen Kontakt, welcher die eine der beiden Lenkspulen einschaltet, welche ihrerseits durch bekannte mechanische Mittel Lenkung in einer Richtung auslöst. Wird die Relaisspule vollkommen stromlos gemacht, dann fällt der Schaltanker ab und schliesst dabei einen Kontakt für die andere Lenkspule, welche die Lenkung in der anderen Fahrtrichtung auslöst.

Abb. 2 zeigt die sinngemässe Anwendung des Schaltprinzips für den gleichzeitigen und unabhängigen Betrieb von zwei Fahrzeugen. Erfindungsgemäss sind hierbei nur drei Leiter erforderlich. Wenn beispielsweise die drei Leiter einer Fahrbahn mit 12, 13 und 14 bezeichnet werden, dann nimmt Fahrzeug 15 den Speisestrom über Schleifkontakt 17 von Leiter 12 ab, während Fahrzeug 16 den Speisestrom über Schleifkontakt 19 von Leiter 14 abnimmt, wobei beide Fahrzeuge über ihre Schleifkontakte 18 bzw. 20 den Sammelleiter 13 für die Rückleitung benutzen. Ohne den Erfindungsgedanken zu berühren, können dabei auch zwei einpolig verbundene Sekundärwicklungen oder zwei getrennte Transformatoren benutzt werden.

Eine allgemeinerer Anwendung fähige Ausgestaltung der erfindungsgemässen Gedanken zeigt Abb. 3. Anstelle der getrennten Sekundärwicklungen 21 und 22 eines Transformators können auch zwei getrennte Transformatoren benutzt werden. Die nur symbolisch angedeuteten Gleichrichteranordnungen 23, 24 versorgen die Leiter 25, 26, 27 derart mit Strom, dass die Fahrzeuge 28, 29 mittels der in ihnen enthaltenen Ventile völlig unabhängig von einander betrieben werden können.

In sinngemässer Fortführung der Schaltung lassen sich beliebig viele Fahrzeuge durch Hinzufügen je einer Wechselstromquelle, einer Gleichrichtereinrichtung und eines Leiters betreiben. Eine Kombination zwischen den Schaltungen Abb. 2 und 3 ist möglich, ohne den Erfindungsgedanken zu berühren.

Abb. 4 zeigt als Ausführungsbeispiel eine Fahrbahn für den Betrieb eines einzigen Fahrzeugs. Die erforderlichen beiden Leiter sind hier beispielsweise als nebeneinanderliegende Kontaktstreifen 30 und 31 ausgebildet. Es ist ersichtlich, dass das Fahrzeug 32 fast um seine gesamte Breite von der Fahrtrichtung abweichen kann und dass trotzdem die beiden Schleifkontakte 35 und 34 noch auf den ihnen zugeordneten Kontaktstreifen 30 und 31 verbleiben.

Abb. 5 zeigt die sinngemässe Erweiterung einer solchen Fahr- bahn für den gleichzeitigen und unabhängigen Betrieb von drei Fahrzeugen. Die als Kontaktstreifen ausgebildeten vier Leiter sind mit 35, 36, 37 und 38 bezeichnet. Die drei Fahrzeuge 39, 40, 41 können entweder in gleicher oder in entgegengesetzter Richtung verkehren und haben genügend Platz zum Überholen oder Ausweichen.

Claims (3)

1. Elektrisches Fahrspielzeug zur Fernlenkung nicht schienengebundener Fahrzeuge, bestehend aus einer stassenähnlichen, in ihrer Längsrichtung mit Leitern in beliebiger Form versehenen Fahrbahn einerseits, aus Fahrzeugen, deren Geschwindigkeit und Lenkung unabhängig von einander durch ausserhalb der Fahrbahn liegende Steuerorgane beeinflussbar ist, andererseits, dadurch gekennzeichnet, dass für die unabhängige Beeinflussung sowohl der Fahrgeschwindigkeit, wie auch der Lenkung eines Fahrzeugs nur zwei Leiter auf der Fahrbahn benützt werden, dergestalt, dass in an sich bekannter Weise Wechselstrom durch zwei gegenläufig gerichtete Gleichrichterzellen in zwei pulsierende, entgegengesetzt gerichtete Gleichströme aufgespalten wird, wodurch zwei beliebig regelbare Stromkreise in den beiden Leitern gewonnen werden, die durch eine analoge Gleichrichteranordnung im Fahrzeug wieder getrennt und den ihnen zugedachten Funktionen zugeführt werden, beispielsweise so, dass ein Stromkreis (1, 2, 4, 6, 6a, 10, 8, 7a, 7, 1) in bekannter Weise einen Fahrmotor beaufschlagt, während der andere Stromkreis (1, 3, 5, 6, 6a, 11, 9, 7a, 7, 1) in bekannter Weise eine Lenkreinrichtung betätigt.

2. Elektrisches Fahrspielzeug nach Anspruch1, dadurch gekennzeichnet, dass zwei unabhängige Fahrzeuge (16, 17) ihre Lenk- und Fahrströme über je eine aus zwei Ventilen und zwei Steuerorganen bestehende Gleichrichtereinrichtung erhalten, wobei jede dieser Gleichrichterzellen mit je einem Leiter (12, 14) verbunden ist, die Rückleitung jedoch durch einen gemeinsamen Leiter (13) erfolgt, wobei jedes der Fahrzeuge einen der Leiter (12, 14) und den gemeinsamen Rückleiter als Fahrbahn benutzt.

3. Elektrisches Fahrspielzeug nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet dass zwei unabhängige Fahrzeuge (28, 29) ihre Lenk- und Fahrströme über je eine aus zwei Ventil- und Steuerorganen bestehende Gleichrichtereinrichtung (23, 24) erhalten, die an elektrisch getrennten Wechselstromquellen (21, 22) (Sekundärwicklungen eines Transformators) liegen, wobei die eine Wechselstromquelle (22) liegen, wobei die eine Wechselstromquelle (22) einerseits an einem Leiter (27) direkt, andererseits über die eine Gleichrichtereinrichtung (24) an einem anderen Leiter (26) liegt, die andere Wechselstromquelle (21) einerseits am Ausgang der ersten Gleichrichtereinrichtung (24), andererseits über eine andere Gleichrichtereinrichtung (23) an einen dritten Leiter (25) liegt, so dass das eine Fahrzeug (28) zwischen den ersten beiden Leitern (26, 27) und das andere Fahrzeug (29) zwischen dem zweiten und dritten Leiter (26, 25) unabhängig betrieben werden kann und dass diese Anordnung durch Hinzufügen je einer Wechselstromquelle, eines Leiters und einer Gleichrichteranordnung für jedes weitere unabhängig zu betreibende Fahrzeug erweitert werden kann.