EP0873165A1 - Model railway and process for its production - Google Patents
Model railway and process for its productionInfo
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- EP0873165A1 EP0873165A1 EP96946095A EP96946095A EP0873165A1 EP 0873165 A1 EP0873165 A1 EP 0873165A1 EP 96946095 A EP96946095 A EP 96946095A EP 96946095 A EP96946095 A EP 96946095A EP 0873165 A1 EP0873165 A1 EP 0873165A1
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- EP
- European Patent Office
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- rail
- counterpart
- vehicle
- train according
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Classifications
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
- A63H—TOYS, e.g. TOPS, DOLLS, HOOPS OR BUILDING BLOCKS
- A63H19/00—Model railways
- A63H19/02—Locomotives; Motor coaches
- A63H19/10—Locomotives; Motor coaches electrically driven
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
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- A63H18/00—Highways or trackways for toys; Propulsion by special interaction between vehicle and track
- A63H18/10—Highways or trackways for toys; Propulsion by special interaction between vehicle and track with magnetic means for steering
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- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
- A63H—TOYS, e.g. TOPS, DOLLS, HOOPS OR BUILDING BLOCKS
- A63H18/00—Highways or trackways for toys; Propulsion by special interaction between vehicle and track
- A63H18/14—Drives arranged in the track, e.g. endless conveying means, magnets, driving-discs
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
- A63H—TOYS, e.g. TOPS, DOLLS, HOOPS OR BUILDING BLOCKS
- A63H19/00—Model railways
- A63H19/30—Permanent way; Rails; Rail-joint connections
Definitions
- the present invention relates to a toy train with a vehicle guided along a rail, which has a rail counterpart for producing a rail engagement with the rail, the rail counterpart and the rail together forming a horizontal guide device and a vertical guide device.
- the present invention relates to a method for producing such a toy web.
- Toy tracks of the aforementioned type are known in a wide variety of designs. Basically, the known toy tracks differ in that, on the one hand, toy tracks with a self-propulsion of the vehicle guided along the rail are known; on the other hand there are toy tracks in which the vehicle does not have such an own drive and therefore has to be driven continuously by the player himself or at least to provide a potential drive (for example by pulling it up or by arranging it in an elevated track point of the toy track) .
- the rail used as a lane for the vehicle must allow both horizontal and vertical guidance of the vehicle.
- a rail counterpart which is designed, for example, in the case of an unpowered wooden railway or also an electric railway provided with an electric drive, as a carriage provided with wheels, engages with the correspondingly profiled one Rail is coming.
- longitudinal grooves provided for guiding the vehicle wheels in the rail serve to achieve vertical guidance by means of a contact between the wheels and the base of the groove and to achieve horizontal guidance by means of a contact of the wheels with the wheels on both sides ⁇ neten groove flanks.
- the present invention is therefore based on the object of creating a toy track which enables a drive with minimal energy expenditure and, moreover, a new gaming experience.
- the toy track according to the invention has a magnetic device with matching magnetization, both on the rail counterpart and on the rail, in such a way that a horizontal, magnetically generated air gap is formed between the vehicle and the rail to form the vertical guide device.
- the vertical guidance in the toy track according to the invention is therefore contactless.
- repulsive magnetic forces from oppositely arranged magnetic pole zones with matching magnetization are used.
- the toy track according to the invention with the magnetically generated air gap between the rail and the vehicle or the rail counterpart of the vehicle enables a suspension railway-like operation and thus a play experience that is not possible with the known toy tracks.
- a particularly simple design of the toy track is possible if the magnetizations are designed as permanent magnets arranged on or in the rail counterpart and the rail.
- This type of design makes, in particular, a conventional production of the toy train possible, in which discretely designed permanent magnets are inserted into the counterparts or rails prepared for this purpose.
- An alternative to the aforementioned embodiment of the toy track is to design the magnetic devices as current conductors arranged on or in the rail counterpart and the rail.
- a further embodiment of the toy track which opens up particular advantages with regard to cost-effective production, consists in designing the magnetic devices as plastic layers with at least partially formed pole zones arranged on a carrier material of the rail counterpart and the rail.
- This type of design enables the manufacture of the magnetic devices from a so-called "compound material", in which there are magnetizable particles embedded in a plastic material, which can be aligned according to predetermined pole zones and as a plastic layer with the carrier material of the rail cone icks and the rail are connectable.
- Such plastic layers provided with magnetic pole zones can be shaped as desired and therefore, in contrast to the discrete, conventional permanent magnets, open up unlimited design possibilities.
- such plastic layers can be produced inexpensively in a predetermined form in the extrusion process, ie in the same process with which the rail counterparts and rails can also be produced are .
- the above-described type of manufacture of the magnetic devices also opens up the possibility of producing a toy track with rail counterparts and rails which are formed from plastic, with at least regionally formed pole zones for forming the magnetic devices in the surfaces facing one another during a rail engagement.
- a further adaptation to the real driving behavior and the actual technical functions of a "large suspension railway” can be achieved if, according to a further embodiment, an effective magnetic braking device is provided between the rail counterpart and the rail.
- this embodiment also achieves the advantageous effect that contact-based guidance can be dispensed with even in order to achieve a braking effect.
- a possible embodiment of the magnetic brake device consists in that at least one brake magnet is arranged in an opposite position both in the rail and in the rail counterpart, the brake magnets having different polarities and the pole spacing being changeable by means of a feed device.
- a technically easy to implement and effective feed device can be realized if the feed device has an electrical conductor coil acting on a brake magnet.
- the delivery device can be influenced by means of a receiver of a contactless remote control device arranged on the vehicle.
- a recoil drive device In order to enable contactless guidance of the vehicle or of the rail counterpart along the rail even in the case of an embodiment of the vehicle provided with a self-propulsion, the vehicle can be provided with a recoil drive device.
- the term "recoil drive device" is intended to refer to any type of drive in which the drive force is generated by pushing or pushing out a mass relative to the vehicle.
- the recoil drive device is designed as a propeller drive device which is connected to the vehicle.
- the recoil drive device Regardless of the type of design of the recoil drive device, it is advantageous if it is designed as a drive module that can be connected to the vehicle.
- the vehicle is provided with a receiver of a contactless remote control device which is directed to an electrically actuated adjusting device Change in the drive power of the recoil drive device acts.
- Another object of the present invention is to propose a method for the inexpensive manufacture of a toy web as described above.
- the plastic mate ⁇ rial with the addition of magnetizable particles is trusions vide in an ex-processed into a Kunststoffstrhack and the strand of plastic in a softened state to form pole zones by orienting the magnetizable particles zu ⁇ least in sections, with a magnetizing device is applied.
- the method according to the invention thus enables the production of rail counterparts and rails without having to use conventional, discretely designed permanent magnets.
- the plastic strand can be used to form the rail counterpart and / or the rail
- Plastic layer are applied to a carrier material at least in sections.
- the plastic strand for forming the rail counterpart and / or the rail can be extruded with the cross-sectional profile of the rail counterpart and / or the rail, so that the rail counterpart or the rail can be produced together with the magnetic devices as a unit.
- FIG. 1 shows a track section of a toy track with a vehicle guided along a rail by means of a plurality of rail counterparts
- Fig. 2 shows an embodiment of the rail and one
- FIG. 3 shows a further embodiment of the rail and the rail counterpart in a cross-sectional representation
- FIG. 4 shows a further embodiment of a rail and a rail counterpart in a cross-sectional representation
- FIG. 5 shows a further embodiment of the rail and the rail counterpart in a cross-sectional representation
- Fig. 6 shows another embodiment of the rail and the Rail counterpart in a cross-sectional representation
- FIG. 7 shows a further embodiment of the rail and the rail counterpart in a cross-sectional representation
- FIG. 8 shows yet another embodiment of the rail and the rail counterpart in a cross-sectional representation.
- FIG. 1 shows a track section 10 of a toy track 11 with a vehicle 14 guided along a rail 13 by means of counterparts 12.
- the rail section 10 shown in FIG. 1 shows, by way of example, a rail 13 designed as a curved piece.
- the vehicle 14 which is rigid in this exemplary embodiment, longitudinally guided to the rail 13 by means of the rail counterparts 12, the vehicle 14 is equipped with several, relative to one Vehicle body 15 movable rail counterparts 12 provided.
- a total of three rail counterparts 12 provided on the vehicle body 15 are partly pivotally attached to the vehicle body 15, namely the two outer rail counterparts 12, and the other part, namely here the middle rail counterpart 12, guer slidably attached to the vehicle body 15.
- FIG. 2 shows the rail 13, which is essentially rectangular in cross section, and a U-shaped rail counterpart 12, which has a base 16 with two legs 17, 18 attached to it, which grip laterally around the rail 13 and are essentially parallel Rail sides 19, 20 are arranged.
- a permanent magnet 22 is arranged on an underside 21 of the base 16 and is located opposite a further permanent magnet 23, which is arranged on an upper side 24 of the rail 13.
- Both permanent magnets 22, 23 have a magnetic polarity in the manner of a bar magnet, the permanent magnets 22, 23 being arranged such that poles of the same name lie opposite one another. In the exemplary embodiment shown here, the magnetic north poles are located opposite one another and the magnetic south poles are consequently facing away from one another.
- permanent magnet pairings 25 and 26 with permanent magnets 27 and 28 are provided, which are arranged opposite one another, the permanent magnet 27 on an inner side 29 of the leg 17 and the permanent magnet 28 on the rail side 19 or 20 of the rail 13 is arranged.
- the Treasurema- solenoid coils 27, 28 are arranged with respect to their magnetic polarity so ange ⁇ that like poles, also, are arranged opposite to each other here the north poles of each other and thus repulsive magnetic forces in the horizontal direction M are generated from er ⁇ .
- FIGS. 1 and 2 A combination of FIGS. 1 and 2 makes it clear that, with suitable dimensioning of by the permanent magnets 22, 23 magnetic forces M generated, which leads to a compensation of the vehicle body 15 and the rail counterparts 12 re- sulting force of gravity, a total touch- there is a loose, relative arrangement of the vehicle 14 on the rail 13 in a defined floating state.
- FIG. 3 shows, in an alternative embodiment, a rail 32 and a rail counterpart 33, which correspond in terms of their cross-sectional geometry to the rail counterpart 12 shown in FIG. 2 and the rail 13.
- a rail 32 and a rail counterpart 33 which correspond in terms of their cross-sectional geometry to the rail counterpart 12 shown in FIG. 2 and the rail 13.
- current-carrying conductor coils 34 to 39 which are combined in pairs to generate the repulsive magnetic forces M shown in FIG be used from . This takes advantage of the effect that current-carrying conductors form a magnetic field.
- the vertical guide device 30 is formed by the conductor coils 34 and 35, which are alternately through which current flows and are arranged opposite one another in the underside 21 of the rail counterpart 33 and the upper side 24 of the rail 32 3 form a magnetic field with the magnetic polarity also specified. Consequently are also reflected in the in Fig. 3 shown execution form two magnetic poles of the same name, namely here south poles, ge ⁇ genionat that already described with reference to FIG. 2 folk ⁇ th, form repulsive magnetic forces from M. The result is also that the rail 32 forms a horizontal air gap L h from ⁇ against the action of the weight force G between the bottom 21 of the rail counterpart 33 and the top of the 24th
- FIG. 4 shows an embodiment corresponding to the design of the magnet devices as permanent magnets, FIG. 2, with a rail 49 and a rail counterpart 50, although this is the case with the permanent magnets used here
- the permanent magnets 40 to 45 are not standardized, conventionally designed, discrete permanent magnets in the form of the permanent magnets 22, 23 and 27, 28 shown in FIG. 2, but rather permanent magnets 40 inherently formed in a plastic material 52 of a plastic layer 46, 47 to 45.
- the permanent magnets 40 to 45 shown in FIG. 4 correspond to the permanent magnets 22, 23 and 27, 28 shown in FIG. 2, so that no further explanations are given with regard to FIG. 4 be made.
- the plastic layers 46, 47 shown in FIG. 4 consist of a compound material made of the plastic material 52, for example a thermoplastic, and magnetizable particles contained therein, for example ferrite particles 48.
- the choice of a thermoplastic material as the plastic material 52 enables the production of the plastic layers 46, 47 shown in FIG. 4 in an extrusion process. After the plastic material 52 has been discharged from the extrusion device, it is in a soft to pasty state with the ferrite particles 48 arranged statistically distributed therein. If the plastic material 52 is guided along a magnetizing device in this state, the magnetizing device takes place in the area of influence a magnetic alignment of the ferrite particles 48, so that the permanent magnets 40 to 45 shown in FIG. 4 are formed with corresponding north / south polarity in defined zones.
- the plastic layers 46, 47 shown in FIG. 4 can be extruded in such a way that they can be applied to a substrate material 51, which defines the shape of the rail 49 or the rail counterpart 50, for example by an adhesive method.
- 5 and 6 show two examples of further possible embodiments of the rail and the rail counterpart.
- 5 shows a rail 53 with a rail counterpart 54, the rail counterpart 54 being similar to that in FIGS 2, 3 and 4 shown rail counterparts 12, 33 and 50 for connection to a vehicle structure 15 arranged above the rails 13, 32 and 49 (FIG. 1) is used.
- the carrier material 51 of the rail 53 does not have a rectangular, but rather a step-like configuration with a plastic layer 55 designed accordingly.
- a plastic layer 56 connected to the carrier material 51 of the rail counterpart 54 is also designed in a step-like manner, and the plastic layers 55, 56 have, in addition to the permanent magnets 40 to 45 already mentioned with reference to FIG.
- FIG. 6 shows an embodiment which fundamentally differs from the previously illustrated embodiments, with a rail 61 and a rail counterpart 62, which is used for connection to a vehicle 14 arranged below the rail 61.
- the relative arrangement of the rail 61 to the rail counterpart 62 shown in FIG. 6 enables a hanging arrangement of the vehicle 14.
- the rail counterpart 62 is essentially U-shaped with a base 63 and legs 64 attached to it laterally, which at their ends are parallel to the Have base 63 extending support flanges 65.
- permanent magnets 68 to are used to form a vertical guide device 66 and a horizontal guide device 67
- each permanent magnet pairing serves both for the formation of a vertical air gap L v and for the formation of a horizontal air gap L h , which as a result of the magnetic interactions is already based on the previous figures have been explained in detail.
- FIG. 7 shows an embodiment with an embodiment of the vertical guide device 30 and the horizontal guide device 31 that is identical in terms of its design with FIG. 2 and consists of permanent magnets 22, 23 arranged opposite one another for the vertical guide device 30 and permanent magnets 27, 28 arranged opposite one another for the horizontal guide device 31.
- a magnetic braking device 74 is provided according to FIG. 7.
- the braking device 74 consists of two stationary brake magnets 76, 77 each arranged in the edge region of a rail 75 and two each arranged in the edge region of a rail counterpart 78, the distance a to the brake magnets 76, 77 being adjustable via an adjusting device 79 Brake magnets 80, 81.
- the associated brake magnets 80 and 76 as well as 81 and 77 are arranged in such a way that poles of the same name lie opposite one another and consequently are sufficient small distance a between the braking gnets 80 and 76 or 81 and 77, an attractive magnetic force M anz is generated nenussi conducted a frictional engagement between the rail slat 78, causing the rail 75 miles.
- the attractive magnetic force M anz thus counteracts a driving force directed in the direction of the longitudinal direction of the rail, so that a braking effect can be achieved.
- the braking action can be metered by the feed device 79.
- a stop (not shown here) is provided for the adjustable brake magnets 80, 81 in the adjustment direction in order to maintain a minimum distance a -in .
- FIG. 8 shows a central, central arrangement of a braking device 82, a vertical guide device 83 being simultaneously used in this exemplary embodiment to form the braking device 82.
- a permanent magnet 85 associated with a rail 84 of the vertical guide device 83 is assigned two permanent magnets 86, 87 on a rail counterpart 88, which are arranged at a distance from one another.
- a brake magnet 91 is guided in a vertical guide 89 with respect to its distance a from the permanent magnet 85 by means of a delivery device 90.
- the stationary brake magnet associated with the adjustable brake magnet is formed by a central portion 92 of the permanent magnet 85.
- the feed device 90 has a conductor coil 93 which can be supplied with current, which is arranged in such a way and whose current flow direction is selected in such a way that magnetic polarity, as shown in FIG. 8, results. Poles of the same name of the conductor coil 93 and the brake magnet 91 are arranged opposite one another. This has the consequence that when current flows through the conductor coil in FIG. 8 ones shown, repulsive magnetic force M onto the brake magnet 91 acts accordingly, the magnet in the direction of the associated Treasure ⁇ is moved 85th
- the brake magnet 91 and the associated permanent magnet 85 is arranged in such a way that non-uniform poles lie opposite one another and accordingly an attractive magnetic force Manz between the brake magnet 91 and the permanent magnet 85 becomes effective at a sufficiently small distance a.
- pole configurations selected in the exemplary embodiments only serve to explain possible magnetic devices by way of example. Pole configurations deviating from this, such as so-called “strip magnetizations" with alternating arrangement of different pole zones in one plane, can also be used as long as the necessary magnetic effects described for the invention can be achieved.
Abstract
A model railway and a process for producing it, with a vehicle (14) guided along a rail (13) and having a rail engagement component (12), in which the rail engagement component (12) and the rail (13) together form a horizontal guiding device (31) and a vertical guiding device (30), and, to form the vertical guiding device (30), both the rail engagement component (12) and the rail (13) have correspondingly magnetised magnetic devices (22, 23) in such a way that a horizontal, magnetically generated air gap (Lh) is formed between the vehicle (14) and the rail (13).
Description
SPIELZEUGBAHN UND VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINER TOY TRACK AND METHOD FOR PRODUCING IT
SPIELZEUGBAHNTOY TRAIN
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Spielzeugbahn mit ei¬ nem längs einer Schiene geführten Fahrzeug, das ein Schienen- gegenstück zur Herstellung eines Schieneneingriffs mit der Schiene aufweist, wobei das Schienengegenstück und die Schiene zusammen eine Horizontalführungseinrichtung und eine Vertikal¬ führungseinrichtung bilden. Darüber hinaus betrifft die vor¬ liegende Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer derar¬ tigen Spielzeugbahn.The present invention relates to a toy train with a vehicle guided along a rail, which has a rail counterpart for producing a rail engagement with the rail, the rail counterpart and the rail together forming a horizontal guide device and a vertical guide device. In addition, the present invention relates to a method for producing such a toy web.
Spielzeugbahnen der vorgenannten Art sind in vielfältigen Aus- führungsformen bekannt. Grundsätzlich unterscheiden sich die bekannten Spielzeugbahnen dahingehend, daß zum einen Spiel¬ zeugbahnen mit einem Eigenantrieb des längs der Schiene ge¬ führten Fahrzeuges bekannt sind; zum anderen gibt es Spiel¬ zeugbahnen, bei denen das Fahrzeug über keinen derartigen Ei- genantrieb verfügt und daher vom Spielenden selbst kontinuier¬ lich oder zumindest zur Bereitstellung eines Potentialantriebs (beispielsweise durch Aufziehen oder durch Anordnung in einem erhöhten Bahnpunkt der Spielzeugbahn) angetrieben werden muß.Toy tracks of the aforementioned type are known in a wide variety of designs. Basically, the known toy tracks differ in that, on the one hand, toy tracks with a self-propulsion of the vehicle guided along the rail are known; on the other hand there are toy tracks in which the vehicle does not have such an own drive and therefore has to be driven continuously by the player himself or at least to provide a potential drive (for example by pulling it up or by arranging it in an elevated track point of the toy track) .
Gemeinsam ist den bekannten Spielzeugbahnen, daß die als Fahr- spur für das Fahrzeug verwendete Schiene sowohl eine Horizon¬ talführung als auch eine Vertikalführung des Fahrzeuges ermög¬ lichen muß. Dies wird dadurch erreicht, daß ein Schienengegen¬ stück, das beispielsweise bei einer antriebslosen Holzeisen- bahn oder auch einer mit einem Elektroantrieb versehenen elek- trischen Eisenbahn als ein mit Rädern versehenes Fahrwerk aus¬ gebildet ist, in Eingriff mit der entsprechend profilierten
Schiene kommt. So dienen beispielsweise bei einer bekannten Holzeisenbahn zur führenden Aufnahme der Fahrzeugräder in der Schiene vorgesehene Längsnuten zur Erzielung einer Vertikal¬ führung mittels eines Kontaktes zwischen den Rädern und dem Nutgrund und zur Erzielung einer Horizontalführung mittels ei¬ nes Kontaktes der Räder mit den beidseitig der Räder angeord¬ neten Nutflanken.Common to the known toy railways is that the rail used as a lane for the vehicle must allow both horizontal and vertical guidance of the vehicle. This is achieved in that a rail counterpart, which is designed, for example, in the case of an unpowered wooden railway or also an electric railway provided with an electric drive, as a carriage provided with wheels, engages with the correspondingly profiled one Rail is coming. For example, in a known wooden train, longitudinal grooves provided for guiding the vehicle wheels in the rail serve to achieve vertical guidance by means of a contact between the wheels and the base of the groove and to achieve horizontal guidance by means of a contact of the wheels with the wheels on both sides ¬ neten groove flanks.
Aus dieser kontaktbehafteten Führung des Fahrzeugs auf der Schiene sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Richtung ergeben sich beim Vortrieb des Fahrzeugs entsprechend große Reibungsverluste, die durch eine entsprechend hohe Antriebs¬ leistung beim Vortrieb kompensiert werden müssen. Bei an- triebslosen Fahrzeugen, hier beispielsweise bei der bekannten Holzeisenbahn, führt dies dazu, daß das Fahrzeug kontinuier- lieh vom Spielenden geschoben oder gezogen werden muß. Bei der bekannten elektrischen Eisenbahn führt dies zu einer relativ hohen Leistungsaufnahme des Fahrzeugs und zu einer relativ ho¬ hen Geräuschentwicklung beim Betrieb der Spielzeugbahn.From this contact-based guidance of the vehicle on the rail both in the horizontal and in the vertical direction, correspondingly large friction losses result during the propulsion of the vehicle, which have to be compensated for by a correspondingly high drive power during the propulsion. In the case of non-powered vehicles, here for example in the known wooden railway, this means that the vehicle has to be pushed or pulled continuously by the player. In the known electric train, this leads to a relatively high power consumption of the vehicle and to a relatively high level of noise when the toy train is in operation.
Darüber hinaus ermöglicht die bekannte Art der kontaktbehafte- ten Führung des Fahrzeugs auf einer Schiene lediglich die teilweise seit Jar.rzehnten bekannten Ausführungen von Spiel- z igbahnen, die de::. Spielenden wenig Neues bieten.In addition, the known type of contact-based guidance of the vehicle on a rail only enables the designs of toy trains, some of which have been known since the 14th century, which de ::. Offer little new to gamers.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Ξpielzeugbahn zu schaffen, die einen Antrieb mit minima- lem Energieaufwand und darüber hinaus ein neues Spielerlebnis ermöglicht.The present invention is therefore based on the object of creating a toy track which enables a drive with minimal energy expenditure and, moreover, a new gaming experience.
Diese Aufgabe wird durch eine Spielzeugbahn mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelös-This object is achieved by a toy track with the features of claim 1.
Die erfindungsgemäße Spielzeugbahn weist zur Ausbildung der Vertikalführungseinrichtung sowohl am Schienengegenstück als auch an der Schiene jeweils eine Magneteinrichtung mit über¬ einstimmender Magnetisierung auf, derart, daß zwischen dem Fahrzeug und der Schiene ein horizontaler, magnetisch erzeug¬ ter Luftspalt ausgebildet wird.
Im Unterschied zu den bekannten Spielzeugbahnen erfolgt daher die Vertikalführung bei der erfindungsgemäßen Spielzeugbahn kontaktlos. Zur Einstellung und Aufrechterhaltung des Luft- spaltes werden abstoßend wirkende Magnetkräfte gegenüberlie- gend angeordneter magnetischer Polzonen mit übereinstimmender Magnetisierung genutzt. Die erfindungsgemaße Spielzeugbahn er¬ möglicht durch die Reduzierung der kontaktbehafteten Führung auf die Horizontalebene einen im Vergleich zu den bekannten Spielzeugbahnen wesentlich reibungsverminderten Vortrieb. Da- her benötigt die erfindungsgemaße Spielzeugbahn zum Vortrieb auch nur eine gegenüber den bekannten Spielzeugbahnen vermin¬ derte Antriebsleistung zur Erzielung desselben Antriebseffek- tes. Betreffend eine antriebslose Ausführung des Fahrzeugs be¬ deutet dies, daß das Fahrzeug aufgrund eines Antriebsimpulses, beispielsweise durch kurzzeitiges Anschieben, eine vergleichs¬ weise längere Fahrstrecke zurücklegt, oder daß geringere An¬ triebskräfte erforderlich εind, um eine kontinuierliche Vor¬ wärtsbewegung des Fahrzeuges zu ermöglichen. Betreffend eine mit einem Eigenantrieb versehenden Ausführung des Fahrzeugs bedeutet dies, daß der Eigenantrieb, beispielsweise ein Elek¬ tromotor, mit vergleichsweise geringerer Leistung zur Erzie¬ lung desselben Vortriebeffekts betrieben werden kann.The toy track according to the invention has a magnetic device with matching magnetization, both on the rail counterpart and on the rail, in such a way that a horizontal, magnetically generated air gap is formed between the vehicle and the rail to form the vertical guide device. In contrast to the known toy tracks, the vertical guidance in the toy track according to the invention is therefore contactless. To set and maintain the air gap, repulsive magnetic forces from oppositely arranged magnetic pole zones with matching magnetization are used. By reducing the contact-based guidance to the horizontal plane, the toy track according to the invention enables propulsion to be significantly reduced in comparison to the known toy tracks. For this reason, the toy track according to the invention only requires a drive power which is reduced compared to the known toy tracks to achieve the same drive effect. Relating to a non-driven embodiment of the vehicle be¬ this indicates that the vehicle due to a driving pulse, for example by briefly pushing a comparably as longer driving distance travels, or that lesser An ¬ driving forces εind necessary downward movement to a continuous Vor¬ to allow the vehicle . With regard to a version of the vehicle provided with a self-propulsion, this means that the self-propulsion, for example an electric motor, can be operated with a comparatively lower power to achieve the same propulsion effect.
Darüber hinaus ermöglicht die erfindungsgemäße Spielzeugbahn mit dem magnetisch erzeugten Luftspalt zwischen der Schiene und dem Fahrzeug bzw. dem Schienengegenstück des Fahrzeugs einen schwebebahnartigen Fahrbetrieb und somit ein bei den be¬ kannten Spielzeugbahnen nicht mögliches Spielerlebnis.In addition, the toy track according to the invention with the magnetically generated air gap between the rail and the vehicle or the rail counterpart of the vehicle enables a suspension railway-like operation and thus a play experience that is not possible with the known toy tracks.
Eine Verstärkung der vorbeschriebenen, durch die erfindungsge¬ mäße Spielzeugbahn erzielbaren Vorteile läßt sich erreichen, wenn gemäß einer bevorzugten Ausführungsform auch zur Ausbil¬ dung der Horizontalführungseinrichtung sowohl am Schienenge¬ genstück als auch an der Schiene jeweils eine Magneteinrich¬ tung vorgesehen wird, die mindestens zwei jeweils übereinstim¬ mend magnetisierte Magnetpolpaarungen bilden, derart, daß zwi- sehen dem Fahrzeug und der Schiene zwei vertikale, magnetisch erzeugte Luftspalte ausgebildet werden.
Zum einen wird hierdurch erreicht, daß ein völlig kontaktloser Vortrieb bzw. eine völlig kontaktlose Führung des Fahrzeugs längs der Schiene möglich wird. Zum anderen wird auf diese Art und Weise tatsächlich erstmals eine Übertragung des an sich vom Grundsatz her bekannten Schwebebahnprinzips auf den Spiel¬ zeugbereich möglich.An enhancement of the above, achieved by the erfindungsge¬ Permitted toy train advantages can be achieved if, according to a preferred embodiment also for Ausbil ¬ extension of the horizontal guide means both gene fragment on Schienenge¬ as a Magneteinrich¬ is tung also provided on the rail, respectively, the at least two each form correspondingly magnetized magnet pole pairs, such that two vertical, magnetically generated air gaps are formed between the vehicle and the rail. On the one hand, this ensures that completely contactless propulsion or completely contactless guidance of the vehicle along the rail is possible. On the other hand, in this way it is actually possible for the first time to transfer the suspension railway principle, which is known in principle, to the toy area.
Eine besonders einfache Ausführung der Spielzeugbahn wird mög¬ lich, wenn die Magnetisierungen als auf oder in dem Schienen- gegenstück und der Schiene angeordnete Dauermagnete ausgebil- det sind. Diese Art der Ausführung macht insbesondere eine konventionelle Herstellung der Spielzeugbahn möglich, bei der diskret ausgebildete Dauermagnete in die hierfür vorgerichte¬ ten Ξchienengegenstücke bzw. Schienen eingesetzt werden.A particularly simple design of the toy track is possible if the magnetizations are designed as permanent magnets arranged on or in the rail counterpart and the rail. This type of design makes, in particular, a conventional production of the toy train possible, in which discretely designed permanent magnets are inserted into the counterparts or rails prepared for this purpose.
Eine Alternative zur vorgenannten Ausführungsform der Spiel- zeugbahn besteht darin, die Magneteinrichtungen als auf oder in dem Schienengegenstück und der Schiene angeordnete Strom¬ leiter auszubilden.An alternative to the aforementioned embodiment of the toy track is to design the magnetic devices as current conductors arranged on or in the rail counterpart and the rail.
Eine weitere Ausführungsform der Spielzeugbahn, die besondere Vorteile hinsichtlich einer kostengünstigen Herstellung eröff- net, besteht darin, die Magneteinrichtungen als auf einem Trä¬ germaterial des Schienengegenstücks und der Schiene zumindest abschnittsweise angeordnete Kunststofflagen mit zumindest be¬ reichsweise ausgebildeten Polzonen auszubilden. Diese Art der Ausführung ermöglicht nämlich die Herstellung der Magnetein- richtungen aus einem sogenannten "Compound-Material" , in dem in einem Kunststoffmaterial eingebettet magnetisierbare Parti¬ kel vorhanden sind, die entsprechend vorbestimmter Polzonen ausrichtbar sind und als Kunststoffläge mit dem Trägermaterial des Schienengeger icks und der Schiene verbindbar sind. Der- artige, mit magnt ..sehen Polzonen versehene Kunststofflagen sind beliebig formbar und eröffnen daher im Gegensatz zu den diskret ausgebildeten, konventionellen Dauermagneten unbe¬ schränkte Gestaltungsmöglichkeiten. Zudem sind derartige Kunststofflagen kostengünstig in vorbestimmter Form im Extru- sionsverfahren herstellbar, also in demselben Verfahren, mit dem auch die Schienengegenstücke und Schienen herstellbar
sind .A further embodiment of the toy track, which opens up particular advantages with regard to cost-effective production, consists in designing the magnetic devices as plastic layers with at least partially formed pole zones arranged on a carrier material of the rail counterpart and the rail. This type of design enables the manufacture of the magnetic devices from a so-called "compound material", in which there are magnetizable particles embedded in a plastic material, which can be aligned according to predetermined pole zones and as a plastic layer with the carrier material of the rail cone icks and the rail are connectable. Such plastic layers provided with magnetic pole zones can be shaped as desired and therefore, in contrast to the discrete, conventional permanent magnets, open up unlimited design possibilities. In addition, such plastic layers can be produced inexpensively in a predetermined form in the extrusion process, ie in the same process with which the rail counterparts and rails can also be produced are .
Die vorbeschriebene Herstellungsart der Magneteinrichtungen eröffnet darüber hinaus die Möglichkeit, eine Spielzeugbahn mit Schienengegenstücken und Schienen herzustellen, die aus Kunststoff gebildet sind, mit zumindest bereichsweise ausge¬ bildeten Polzonen zur Ausbildung der Magneteinrichtungen in den bei einem Schieneneingriff einander zugewandten Oberflä¬ chen.The above-described type of manufacture of the magnetic devices also opens up the possibility of producing a toy track with rail counterparts and rails which are formed from plastic, with at least regionally formed pole zones for forming the magnetic devices in the surfaces facing one another during a rail engagement.
Bei einer derartigen Ausführung der Spielzeugbahn wird die Herstellung der Schienengegenstücke und Schienen einerseits und der damit verbundenen Magneteinrichtungen andererseits als gemeinsame Einheit möglich.With such a design of the toy train, the manufacture of the rail counterparts and rails on the one hand and the associated magnetic devices on the other hand is possible as a common unit.
Eine weitere Anpassung an das reale Fahrverhalten und die tatsächlichen technischen Funktionen einer "Großschwebebahn" läßt sich erreichen, wenn gemäß einer weiteren Ausführungsform eine zwischen dem Schienengegenstück und der Schiene wirksame magnetische Bremseinrichtung vorgesehen wird. Darüber hinaus wird mittels dieser Ausführungsform auch der vorteilhafte Ef¬ fekt erreicht, daß selbst zur Erzielung einer Bremswirkung auf eine kontaktbehaftete Führung verzichtet werden kann.A further adaptation to the real driving behavior and the actual technical functions of a "large suspension railway" can be achieved if, according to a further embodiment, an effective magnetic braking device is provided between the rail counterpart and the rail. In addition, this embodiment also achieves the advantageous effect that contact-based guidance can be dispensed with even in order to achieve a braking effect.
Eine mögliche Ausführungsform der magnetischen Bremseinrich- tung besteht darin, daß in einer gegenüberliegenden Positio¬ nierung sowohl in der Schiene als auch im Schienengegenstück jeweils mindestens ein Bremsmagnet angeordnet ist, wobei die Bremsmagnete unterschiedliche Polungen aufweisen und der Pol- abstand mittels einer ZuStelleinrichtung veränderbar ist.A possible embodiment of the magnetic brake device consists in that at least one brake magnet is arranged in an opposite position both in the rail and in the rail counterpart, the brake magnets having different polarities and the pole spacing being changeable by means of a feed device.
Eine technisch leicht realisierbare und effektive ZuStellein¬ richtung läßt sich realisieren, wenn die ZuStelleinrichtung eine auf einen Bremsmagneten wirkende elektrische Leiterspule aufweist.A technically easy to implement and effective feed device can be realized if the feed device has an electrical conductor coil acting on a brake magnet.
Unabhängig von der besonderen Art der Ausführung der Zustell- einrichtung ist es vorteilhaft, wenn diese mittels eines am Fahrzeug angeordneten Empfängers einer berührungslosen Fernbe- dienungseinrichtung beeinflußbar ist.
Um auch bei einer mit einem Eigenantrieb versehenen Ausführung des Fahrzeugs eine kontaktlose Führung des Fahrzeugs bzw. des Schienengegenstücks längs der Schiene zu ermöglichen, kann das Fahrzeug mit einer Rückstoßantriebseinrichtung versehen sein. Mit dem Begriff "Ruckstoßantriebseinrichtung" soll hier jegli¬ che Art des Antriebs bezeichnet werden, bei der die Antriebs¬ kraft durch Abstoßen oder Ausstoßen einer Masse relativ zum Fahrzeug erzeugt wird.Regardless of the particular type of design of the delivery device, it is advantageous if it can be influenced by means of a receiver of a contactless remote control device arranged on the vehicle. In order to enable contactless guidance of the vehicle or of the rail counterpart along the rail even in the case of an embodiment of the vehicle provided with a self-propulsion, the vehicle can be provided with a recoil drive device. The term "recoil drive device" is intended to refer to any type of drive in which the drive force is generated by pushing or pushing out a mass relative to the vehicle.
Als besonders vorteilhaft erweist es sich, wenn die Rückstoß- antriebseinriehtung als eine Propellerantriebseinrichtung aus¬ gebildet ist, die mit dem Fahrzeug verbunden ist.It proves to be particularly advantageous if the recoil drive device is designed as a propeller drive device which is connected to the vehicle.
Unabhängig von der Art der Ausbildung der Ruckstoßantriebsein¬ richtung ist es vorteilhaft, wenn diese als mit dem Fahrzeug verbindbares Antriebsmodul ausgebildet ist.Regardless of the type of design of the recoil drive device, it is advantageous if it is designed as a drive module that can be connected to the vehicle.
Um eine Veränderung der Antriebsleistung und der daraus resul¬ tierenden Vortriebsgeschwindigkeit des Fahrzeuges während des Betriebs zu ermöglichen, erweist es sich als besonders vor¬ teilhaft, wenn das Fahrzeug mit einem Empfänger einer berüh- rungslosen Fernbedienungseinrichtung versehen ist, der auf eine elektrisch betätigbare Versteileinrichtung zur Verände¬ rung der Antriebsleistung der Ruckstoßantriebseinrichtung wirkt.In order to enable a change in the drive power and the resulting propulsion speed of the vehicle during operation, it proves to be particularly advantageous if the vehicle is provided with a receiver of a contactless remote control device which is directed to an electrically actuated adjusting device Change in the drive power of the recoil drive device acts.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur kostengünstigen Herstellung einer vorstehend beschriebenen Spielzeugbahn vorzuschlagen.Another object of the present invention is to propose a method for the inexpensive manufacture of a toy web as described above.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 15 gelöst.This object is achieved by a method with the features of claim 15.
Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das Kunststoffmate¬ rial unter Zusatz von magnetisierbaren Partikeln in einem Ex- trusionsverfahren zu einem Kunststoffsträng verarbeitet und der Kunststoffstrang in erweichtem Zustand zur Ausbildung von Polzonen durch Ausrichtung der magnetisierbaren Partikel zu¬ mindest abschnittsweise mit einer Magnetisierungseinrichtung beaufschlagt wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht somit die Herstel¬ lung von Schienengegenstücken und Schienen, ohne konventio¬ nelle, diskret ausgebildete Dauermagnete verwenden zu müssen.According to the inventive method, the plastic mate ¬ rial with the addition of magnetizable particles is trusionsverfahren in an ex-processed into a Kunststoffsträng and the strand of plastic in a softened state to form pole zones by orienting the magnetizable particles zu¬ least in sections, with a magnetizing device is applied. The method according to the invention thus enables the production of rail counterparts and rails without having to use conventional, discretely designed permanent magnets.
Gemäß einer ersten Variante kann der Kunststoffsträng zur Aus- bildung des Schienengegenstücks und/oder der Schiene alsAccording to a first variant, the plastic strand can be used to form the rail counterpart and / or the rail
Kunststoffläge zumindest abschnittsweise auf ein Trägermate¬ rial aufgebracht werden.Plastic layer are applied to a carrier material at least in sections.
Gemäß einer alternativen Ausführungsform kann der Kunststoff- strang zur Ausbildung des Schienengegenstücks und/oder der Schiene mit dem Querschnittsprofil des Schienengegenstücks und/oder der Schiene extrudiert werden, so daß das Schienenge- genstück bzw. die Schiene zusammen mit den Magneteinrichtungen als Einheit herstellbar sind.According to an alternative embodiment, the plastic strand for forming the rail counterpart and / or the rail can be extruded with the cross-sectional profile of the rail counterpart and / or the rail, so that the rail counterpart or the rail can be produced together with the magnetic devices as a unit.
Nachfolgend wird die erfindungsgemäße Spielzeugbahn sowie das erfindungsgemaße Verfahren zur Herstellung einer Spielzeugbahn anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:The toy web according to the invention and the method according to the invention for producing a toy web are explained in more detail below with reference to the drawings. Show it:
Fig. 1 einen Bahnabschnitt einer Spielzeugbahn mit ei¬ nem mittels mehrerer Schienengegenstücke längs einer Schiene geführten Fahrzeug;1 shows a track section of a toy track with a vehicle guided along a rail by means of a plurality of rail counterparts;
Fig. 2 eine Ausführungsform der Schiene und einesFig. 2 shows an embodiment of the rail and one
Schienengegenstücks in einer Querschnittdarstel- lung;Rail counterpart in a cross-sectional representation;
Fig. 3 eine weitere Ausführungsform der Schiene und des Schienengegenstücks in einer Querschnittdarstel- lung;3 shows a further embodiment of the rail and the rail counterpart in a cross-sectional representation;
Fig. 4 eine weitere Ausführungsform einer Schiene und eines Schienengegenstücks in einer Querschnitt¬ darstellung;4 shows a further embodiment of a rail and a rail counterpart in a cross-sectional representation;
Fig. 5 eine weitere Ausführungsform der Schiene und des Schienengegenstücks in einer Querschnittdarstel¬ lung;5 shows a further embodiment of the rail and the rail counterpart in a cross-sectional representation;
Fig. 6 eine weitere Ausführungsform der Schiene und des
Schienengegenstücks in einer Querschnittdarstel- lung;Fig. 6 shows another embodiment of the rail and the Rail counterpart in a cross-sectional representation;
Fig. 7 eine weitere Ausführungsform der Schiene und des Schienengegenstücks in einer Querschnittdarstel- lung;7 shows a further embodiment of the rail and the rail counterpart in a cross-sectional representation;
Fig. 8 noch eine weitere Ausführungsform der Schiene und des Schienengegenstücks in einer Quer- schnittdar tellung.8 shows yet another embodiment of the rail and the rail counterpart in a cross-sectional representation.
Fig. 1 zeigt einen Bahnabschnitt 10 einer Spielzeugbahn 11 mit einem mittels Ξchienengegenstücken 12 längs einer Schiene 13 geführten Fahrzeug 14.1 shows a track section 10 of a toy track 11 with a vehicle 14 guided along a rail 13 by means of counterparts 12.
Der in Fig. 1 dargestellte Bahnabschnitt 10 zeigt beispielhaft eine als Kurvenstück ausgeführte Schiene 13. Um das bei diesem Ausführungsbeispiel in sich starr ausgebildete Fahrzeug 14 mittels der Schienengegenstücke 12 längsgeführt zur Schiene 13 bewegen zu können, ist das Fahrzeug 14 mit mehreren, relativ zu einem Fahrzeugaufbau 15 bewegbaren Schienengegenstücken 12 versehen. Die bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbei¬ spiel insgesamt drei am Fahrzeugaufbau 15 vorgesehenen Schie- nengegenstücke 12 sind zum Teil, nämlich die beiden äußeren Schienengegenstücke 12, schwenkbeweglich am Fahrzeugaufbau 15 befestigt, und zum anderen Teil, nämlich hier das mittlere Schienengegenstück 12, guer verschiebbar am Fahrzeugaufbau 15 befestigt.The rail section 10 shown in FIG. 1 shows, by way of example, a rail 13 designed as a curved piece. In order to be able to move the vehicle 14, which is rigid in this exemplary embodiment, longitudinally guided to the rail 13 by means of the rail counterparts 12, the vehicle 14 is equipped with several, relative to one Vehicle body 15 movable rail counterparts 12 provided. In the embodiment shown in FIG. 1, a total of three rail counterparts 12 provided on the vehicle body 15 are partly pivotally attached to the vehicle body 15, namely the two outer rail counterparts 12, and the other part, namely here the middle rail counterpart 12, guer slidably attached to the vehicle body 15.
Zur Erläuterung des Zusammenwirkens der Schienengegenstücke 12 und der Schiene 13 sowie zur Erläuterung der Funktionsweise der Spielzeugbahn 11 ins ;amt dienen die nachfolgenden Figu¬ ren.The following figures serve to explain the interaction of the rail counterparts 12 and the rail 13 and to explain the mode of operation of the toy train 11;
Fig. 2 zeigt die im wesentlichen im Querschnitt rechteckformig ausgebildete Schiene 13 und ein U-förmig ausgebildetes Schie¬ nengegenstück 12, das eine Basis 16 mit zwei daran ansetzenden Schenkeln 17, 18 aufweist, die seitlich um die Schiene 13 greifen und im wesentlichen parallel zu Schienenseiten 19, 20 angeordnet sind.
An einer Unterseite 21 der Basis 16 ist ein Dauermagnet 22 an¬ geordnet, der sich gegenüberliegend einem weiteren Dauermagne¬ ten 23 befindet, welcher an einer Oberseite 24 der Schiene 13 angeordnet ist. Beide Dauermagnete 22, 23 weisen eine magneti- sehe Polung nach Art eines Stabmagnets auf, wobei die Dauerma¬ gnete 22, 23 so angeordnet sind, daß sich gleichnamige Pole gegenüberliegen. Bei dem hier dargestellten Ausführungsbei¬ spiel befinden sich die magnetischen Nordpole einander gegen¬ überliegend und die magnetischen Südpole demzufolge voneinan- der abgewandt.2 shows the rail 13, which is essentially rectangular in cross section, and a U-shaped rail counterpart 12, which has a base 16 with two legs 17, 18 attached to it, which grip laterally around the rail 13 and are essentially parallel Rail sides 19, 20 are arranged. A permanent magnet 22 is arranged on an underside 21 of the base 16 and is located opposite a further permanent magnet 23, which is arranged on an upper side 24 of the rail 13. Both permanent magnets 22, 23 have a magnetic polarity in the manner of a bar magnet, the permanent magnets 22, 23 being arranged such that poles of the same name lie opposite one another. In the exemplary embodiment shown here, the magnetic north poles are located opposite one another and the magnetic south poles are consequently facing away from one another.
Die vorstehend beschriebene, in Fig. 2 dargestellte Relativan¬ ordnung der Dauermagnete 22, 23 hat zur Folge, daß einander abstoßende Magnetkräfte Mab entstehen, die entgegengesetzt ei¬ ner über das Schienengegenstück 12 auf die Schiene 13 wirken- den Gewichtskraft G zur Ausbildung eines horizontalen Luft¬ spaltes Lh zwischen dem Schienengegenstück 12 und der Schiene 13 bzw. den einander zugewandten Oberflächen der Dauermagnete 22, 23 führen.The above-described relative arrangement of the permanent magnets 22, 23 shown in FIG. 2 has the result that mutually repelling magnetic forces M ab arise which act counter to a weight force G via the rail counterpart 12 on the rail 13 to form a horizontal air gap L h between the rail counterpart 12 and the rail 13 or the mutually facing surfaces of the permanent magnets 22, 23.
Darüber hinaus sind bei dem in Fig. 2 dargestellten Ausfüh- rungsbeispiel Dauermagnetpaarungen 25 und 26 mit Dauermagneten 27 und 28 vorgesehen, die einander gegenüberliegend angeordnet sind, wobei jeweils der Dauermagnet 27 an einer Innenseite 29 des Schenkels 17 und der Dauermagnet 28 an der Schienenseite 19 bzw. 20 der Schiene 13 angeordnet ist. Auch die Dauerma- gnete 27, 28 sind bezüglich ihrer magnetischen Polung so ange¬ ordnet, daß gleichnamige Pole, hier ebenfalls die Nordpole, einander gegenüberliegend angeordnet sind und somit auch in horizontaler Richtung einander abstoßende Magnetkräfte Mab er¬ zeugt werden. Da sich die in der Horizontalebene wirkenden Kräfte Mab gegenseitig aufheben, ist eine relative Zentrierung des Schienengegenstücks 12 gegenüber der Schiene 13 mit Aus¬ bildung gleich bemessener vertikaler Luftspalte Lv zwischen jeweils einer Innenseite 29 des Schienengegenstücks 12 und ei¬ ner Schienenseite 19 bzw. 20 der Schiene 13 bzw. den einander zugewandten Oberflächen der Dauermagneten 27, 28 die Folge.In addition, in the exemplary embodiment shown in FIG. 2, permanent magnet pairings 25 and 26 with permanent magnets 27 and 28 are provided, which are arranged opposite one another, the permanent magnet 27 on an inner side 29 of the leg 17 and the permanent magnet 28 on the rail side 19 or 20 of the rail 13 is arranged. Also, the Dauerma- solenoid coils 27, 28 are arranged with respect to their magnetic polarity so ange¬ that like poles, also, are arranged opposite to each other here the north poles of each other and thus repulsive magnetic forces in the horizontal direction M are generated from er¬. Since the forces acting in the horizontal plane forces M cancel from each other, is a relative centering of the rail counterpart 12 against the rail 13 with Aus¬ an inner side forming equal sized vertical air column L v between each 29 of the rail counterpart 12 and ei¬ ner rail side 19 and 20 of the rail 13 or the mutually facing surfaces of the permanent magnets 27, 28 the result.
Wie sich aus dem Vorstehenden ergibt, bilden die einander ge-
genüberliegend angeordneten Dauermagnete 22 und 23 eine Verti¬ kalführungseinrichtung 30 mit Ausbildung eines horizontalen Luftspalts Lh und die Dauermagnetpaarungen 25, 26 eine Hori¬ zontalführungseinrichtung 31 mit Ausbildung zweier paralleler vertikaler Luftspalte Lw . Insgesamt führt dies dazu, daß, wie im übrigen auch aus der Fig. 2 deutlich zu ersehen ist, eine definierte Relativanordnung zwischen dem Schienengegenstück 12 und der Schiene 13 ohne jeden Körperkontakt erreicht wird. Das Ergebnis ist eine räumlich definierte, schwebende Anordnung des Schienengegenstücks 12 auf der Schiene 13.As can be seen from the above, the mutually permanent magnets 22 and 23 arranged opposite one another, a vertical guide device 30 with the formation of a horizontal air gap L h and the permanent magnet pairs 25, 26 a horizontal guide device 31 with the formation of two parallel vertical air gaps L w . Overall, this leads to the fact that, as can also be clearly seen from FIG. 2, a defined relative arrangement between the rail counterpart 12 and the rail 13 is achieved without any physical contact. The result is a spatially defined, floating arrangement of the rail counterpart 12 on the rail 13.
Eine Zusammenschau der Fig. 1 und 2 macht deutlich, daß bei entsprechender Dimensionierung der durch die Dauermagnete 22, 23 erzeugten Magnetkräfte Mab, die zu einer Kompensation der aus dem Fahrzeugaufbau 15 und den Schienengegenstücken 12 re- sultierenden Gewichtskraft führt, eine insgesamt berührungs- lose, in einem definierten Schwebezustand geführte Relativan¬ ordnung des Fahrzeugs 14 auf der Schiene 13 gegeben ist.A combination of FIGS. 1 and 2 makes it clear that, with suitable dimensioning of by the permanent magnets 22, 23 magnetic forces M generated, which leads to a compensation of the vehicle body 15 and the rail counterparts 12 re- sulting force of gravity, a total touch- there is a loose, relative arrangement of the vehicle 14 on the rail 13 in a defined floating state.
Fig. 3 zeigt in einer alternativen Ausführungsform eine Schiene 32 und ein Schienengegenstück 33, die hinsichtlich ih- rer Querschnittsgeometrie mit dem in Fig. 2 dargestellten Schienengegenstück 12 und der Schiene 13 übereinstimmen. Im Unterschied zur Fig. 2 sind jedoch zur Ausbildung der Verti¬ kalführungseinrichtung 30 und der Horizontalführungseinrich- tung 31 keine Dauermagnete sondern stromdurchflossene Leiter- spulen 34 bis 39 vorgesehen, die paarweise zusammengefaßt zur Erzeugung der in Fig. 2 dargestellten, abstoßenden Magnet¬ kräfte Mab verwendet werden. Dabei macht man sich den Effekt zunutze, daß stromdurchflossene Leiter ein Magnetfeld ausbil¬ den.3 shows, in an alternative embodiment, a rail 32 and a rail counterpart 33, which correspond in terms of their cross-sectional geometry to the rail counterpart 12 shown in FIG. 2 and the rail 13. In contrast to FIG. 2, however, to form the vertical guide device 30 and the horizontal guide device 31, no permanent magnets are provided, but current-carrying conductor coils 34 to 39, which are combined in pairs to generate the repulsive magnetic forces M shown in FIG be used from . This takes advantage of the effect that current-carrying conductors form a magnetic field.
Im einzelnen ist bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungs- form die Vertikalführungseinrichtung 30 durch die wechselsin¬ nig stromdurchflossenen, einander gegenüberliegend in der Un¬ terseite 21 des Schienengegenstücks 33 und der Oberseite 24 der Schiene 32 angeordneten Leiterspulen 34 bzw. 35 gebildet, die bei der in Fig. 3 angegebenen Stromrichtung ein Magnetfeld mit der ebenfalls angegebenen Magnetpolung ausbilden. Somit
liegen sich auch bei der in Fig. 3 dargestellten Ausführungs- form zwei gleichnamige Magnetpole, nämlich hier Südpole, ge¬ genüber, die die bereits unter Bezugnahme auf Fig. 2 erläuter¬ ten, abstoßenden Magnetkräfte Mab ausbilden. Die Folge ist auch hier, daß sich entgegen der Wirkung der Gewichtskraft G zwischen der Unterseite 21 des Schienengegenstücks 33 und der Oberseite 24 der Schiene 32 ein horizontaler Luftspalt Lh aus¬ bildet.In particular, in the embodiment shown in FIG. 3, the vertical guide device 30 is formed by the conductor coils 34 and 35, which are alternately through which current flows and are arranged opposite one another in the underside 21 of the rail counterpart 33 and the upper side 24 of the rail 32 3 form a magnetic field with the magnetic polarity also specified. Consequently are also reflected in the in Fig. 3 shown execution form two magnetic poles of the same name, namely here south poles, ge ¬ genüber that already described with reference to FIG. 2 erläuter¬ th, form repulsive magnetic forces from M. The result is also that the rail 32 forms a horizontal air gap L h from ¬ against the action of the weight force G between the bottom 21 of the rail counterpart 33 and the top of the 24th
Analog zu den Ausführungen betreffend die Dauermagnetpaarungen 25, 26 der Ausführungsform gemäß Fig. 2 werden durch die paar¬ weise zugeordnete, gegenüberliegende Anordnung der Leiterspu¬ len 36 und 37 bzw. 38 und 39 zwischen den Innenseiten 29 des Schienengegenstücks 33 und der jeweils zugeordneten Schienen¬ seite 19 bzw. 20 der Schiene 32 vertikale Luftspalte Lv ausge- bildet.Analogous to the explanations regarding the permanent magnet pairings 25, 26 of the embodiment according to FIG. 2, the paired, opposite arrangement of the conductor coils 36 and 37 or 38 and 39 between the inner sides 29 of the rail counterpart 33 and the respectively assigned rails ¬ page 19 or 20 of the rail 32 vertical air gaps L v formed.
Wie aus der Darεtellung gemäß Fig. 3 deutlich wird, ermöglicht die Ausbildung der Magneteinrichtungen als Leiterspulen 34 bisAs is clear from the illustration according to FIG. 3, the design of the magnetic devices as conductor coils 34 to
39 eine einfache Integration oder auch Einbettung der Magnet¬ einrichtungen in das Material der Schiene 32 und des Schienen- gegenstücks 33, so daß eine versenkte oder bündige Anordnung der Magneteinrichtungen relativ einfach möglich ist.39 simple integration or also embedding of the magnetic devices in the material of the rail 32 and the rail counterpart 33, so that a recessed or flush arrangement of the magnetic devices is relatively easy.
Fig. 4 zeigt eine hinsichtlich der Ausbildung der Magnetein¬ richtungen als Dauermagnete Fig. 2 entsprechende Ausführungs¬ form mit einer Schiene 49 und einem Schienengegenstück 50, wo- bei es εich allerdings bei den hier verwendeten DauermagnetenFIG. 4 shows an embodiment corresponding to the design of the magnet devices as permanent magnets, FIG. 2, with a rail 49 and a rail counterpart 50, although this is the case with the permanent magnets used here
40 biε 45 nicht um standardisierte, konventionell ausgebil¬ dete, diskrete Dauermagnete in Form der in Fig. 2 dargestell¬ ten Dauermagnete 22, 23 und 27, 28 handelt, sondern vielmehr um in einem Kunststoffmaterial 52 einer Kunststoffläge 46, 47 inhärent ausgebildete Dauermagnete 40 bis 45. Hinsichtlich ih¬ rer Anordnung und Wirkungen stimmen die in Fig. 4 dargestell¬ ten Dauermagnete 40 bis 45 mit den in Fig. 2 dargestellten Dauermagneten 22, 23 und 27, 28 überein, so daß bezüglich Fig. 4 hierzu keine weiteren Ausführungen gemacht werden.40 to 45 are not standardized, conventionally designed, discrete permanent magnets in the form of the permanent magnets 22, 23 and 27, 28 shown in FIG. 2, but rather permanent magnets 40 inherently formed in a plastic material 52 of a plastic layer 46, 47 to 45. With regard to their arrangement and effects, the permanent magnets 40 to 45 shown in FIG. 4 correspond to the permanent magnets 22, 23 and 27, 28 shown in FIG. 2, so that no further explanations are given with regard to FIG. 4 be made.
Die in Fig. 4 dargestellten Kunststofflagen 46, 47 bestehen aus einem Compound-Material aus dem Kunststoffmaterial 52,
beispielsweise einem Thermoplast, und darin enthaltenen magne¬ tisierbaren Partikeln, beispielsweise Ferritpartikeln 48. Die Wahl eines thermoplastischen Werkstoffs als Kunststoffmaterial 52 ermöglicht die Herstellung der in Fig. 4 dargestellten Kunststofflagen 46, 47 in einem Extrusionsverfahren. Nach Aus¬ gabe des Kunststoffmaterials 52 aus der Extrusionsvorrichtung befindet sich dieses in einem weichen bis teigigen Zustand mit den darin statistisch verteilt angeordneten Ferritpartikeln 48. Wenn das Kunststoffmaterial 52 in diesem Zustand längs ei- ner Magnetisierungseinrichtung geführt wird, erfolgt im Ein¬ flußbereich der Magnetisierungseinrichtung eine magnetische Ausrichtung der Ferritpartikel 48, εo daß in definierten Zonen die in Fig. 4 dargestellten Dauermagnete 40 bis 45 mit ent¬ sprechender Nord/Süd-Polung ausgebildet werden.The plastic layers 46, 47 shown in FIG. 4 consist of a compound material made of the plastic material 52, for example a thermoplastic, and magnetizable particles contained therein, for example ferrite particles 48. The choice of a thermoplastic material as the plastic material 52 enables the production of the plastic layers 46, 47 shown in FIG. 4 in an extrusion process. After the plastic material 52 has been discharged from the extrusion device, it is in a soft to pasty state with the ferrite particles 48 arranged statistically distributed therein. If the plastic material 52 is guided along a magnetizing device in this state, the magnetizing device takes place in the area of influence a magnetic alignment of the ferrite particles 48, so that the permanent magnets 40 to 45 shown in FIG. 4 are formed with corresponding north / south polarity in defined zones.
Die in Fig. 4 dargestellten Kunststofflagen 46, 47 können in einer Form extrudiert werden, daß sie auf einem die Form der Schiene 49 bzw. des Schienengegenstücks 50 definierenden Trä¬ germaterial 51 flächig, also etwa durch ein Klebeverfahren, aufgebracht werden können.The plastic layers 46, 47 shown in FIG. 4 can be extruded in such a way that they can be applied to a substrate material 51, which defines the shape of the rail 49 or the rail counterpart 50, for example by an adhesive method.
Abweichend von der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform ist es auch möglich, zur Ausbildung der Schiene 49 bzw. des Schie¬ nengegenstücks 50 auf ein gesondertes Trägermaterial 51 zu verzichten und die Schiene bzw. das Schienengegenstück insge¬ samt aus dem Kunststoffmaterial 52 mit den darin inhärent aus- gebildeten Dauermagneten 40 bis 45 auszubilden.4, it is also possible to dispense with a separate carrier material 51 to form the rail 49 or the rail counterpart 50, and the rail or the rail counterpart altogether from the plastic material 52 with the therein to form inherently designed permanent magnets 40 to 45.
Neben der vorstehend vorgeschlagenen Verarbeitung des Com- pound-Materials im Extrusionsverfahren ist etwa auch eine Ver¬ arbeitung im Spritzgießverfahren oder Kalandrierverfahren mög¬ lich, um eine Herstellung definierter Polzonen in einem ge- formten Kunststoffmaterial zu ermöglichen. Das gilt sowohl für die Ausbildung von Kunststofflagen als auch für die Ausbildung der gesamten Schiene und des gesamten Schienengegenstücks.In addition to the above proposed processing of the Com-pound material in the extrusion process is approximately a Ver¬ processing by injection molding or calendering mög ¬ Lich, to allow production of defined pole zones in an overall-formed plastic material. This applies to the formation of plastic layers as well as the formation of the entire rail and the entire rail counterpart.
Die Fig. 5 und 6 zeigen zwei Beispiele für weitere mögliche Ausführungsformen der Schiene und des Schienengegenstücks. So zeigt die Fig. 5 eine Schiene 53 mit einem Schienengegenstück 54, wobei das Schienengegenstück 54 ähnlich wie die in den
Fig. 2, 3 und 4 dargestellten Schienengegenstücke 12, 33 und 50 zur Verbindung mit einem oberhalb der Schiene 13, 32 bzw. 49 angeordneten Fahrzeugaufbau 15 (Fig. 1) dient. Im Unter¬ schied zu der in Fig. 4 dargestellten Ausführungsform weist das Trägermaterial 51 der Schiene 53 keine rechteckförmige, sondern eher eine treppenförmige Ausbildung mit einer dement¬ sprechend gestalteten Kunststoffläge 55 auf. Entsprechend der Kunststoffläge 55 ist auch eine mit dem Trägermaterial 51 des Schienengegenstücks 54 verbundene Kunststoffläge 56 treppen- förmig ausgestaltet, und die Kunststofflagen 55, 56 weisen ne¬ ben den bereits unter Bezugnahme auf Fig. 4 erwähnten Dauerma¬ gneten 40 bis 45 jeweils zwei weitere Dauermagnete 57, 58 bzw. 59, 60 auf. Hierdurch werden, wie aus Fig. 5 ersichtlich, in den beiden Randbereichen der Schiene 53 und des Schienengegen- Stücks 54 jeweils eine weitere Dauermagnetpaarung 95, 96 ge¬ bildet, die entsprechend der horizontalen Anordnung der Dauer¬ magnete 57 bis 60 ebenfalls horizontale Luftspalte Lv bilden. Die Dauermagnete 57 bis 60 dienen somit ebenfalls zur Ausbil¬ dung der Vertikalführungseinrichtung und unterstützen damit die Wirkung der Dauermagnete 40, 41, so daß bei der Ausfüh¬ rungsform gemäß Fig. 5 insgesamt eine höhere Gewichtskraft kompensiert werden kann als bei der Ausführungsform gemäß Fig. 4.5 and 6 show two examples of further possible embodiments of the rail and the rail counterpart. 5 shows a rail 53 with a rail counterpart 54, the rail counterpart 54 being similar to that in FIGS 2, 3 and 4 shown rail counterparts 12, 33 and 50 for connection to a vehicle structure 15 arranged above the rails 13, 32 and 49 (FIG. 1) is used. In contrast to the embodiment shown in FIG. 4, the carrier material 51 of the rail 53 does not have a rectangular, but rather a step-like configuration with a plastic layer 55 designed accordingly. Corresponding to the plastic layer 55, a plastic layer 56 connected to the carrier material 51 of the rail counterpart 54 is also designed in a step-like manner, and the plastic layers 55, 56 have, in addition to the permanent magnets 40 to 45 already mentioned with reference to FIG. 4, two more each Permanent magnets 57, 58 and 59, 60 respectively. As a result, as can be seen from FIG. 5, a further permanent magnet pairing 95, 96 is formed in the two edge regions of the rail 53 and the rail counterpart 54, which, according to the horizontal arrangement of the permanent magnets 57 to 60, also horizontal air gaps L. v form. The permanent magnets 57 to 60 thus also serve to form the vertical guide device and thus support the action of the permanent magnets 40, 41, so that in the embodiment according to FIG. 5 a higher weight can be compensated for overall than in the embodiment according to FIG. 4th
Fig. 6 zeigt eine von den vorhergehend dargestellten Ausfüh- rungsformen grundsätzlich abweichende Ausführungsform mit ei¬ ner Schiene 61 und einem Schienengegenstück 62, das zur Ver¬ bindung mit einem unterhalb der Schiene 61 angeordneten Fahr¬ zeug 14 dient. Die in Fig. 6 dargestellte Relativanordnung der Schiene 61 zum Schienengegenstück 62 ermöglicht eine hängende Anordnung des Fahrzeugs 14. Hierzu ist das Schienengegenstück 62 im wesentlichen U-förmig mit einer Basis 63 und seitlich daran ansetzenden Schenkeln 64 ausgebildet, die an ihren Enden sich parallel zur Basis 63 erstreckende Tragflansche 65 auf¬ weisen. Bei der in Fig. 6 beispielhaft dargestellten Ausfüh- rung sind zur Ausbildung einer Vertikalführungseinrichtung 66 und einer Horizontalführungseinrichtung 67 Dauermagnete 68 bis6 shows an embodiment which fundamentally differs from the previously illustrated embodiments, with a rail 61 and a rail counterpart 62, which is used for connection to a vehicle 14 arranged below the rail 61. The relative arrangement of the rail 61 to the rail counterpart 62 shown in FIG. 6 enables a hanging arrangement of the vehicle 14. For this purpose, the rail counterpart 62 is essentially U-shaped with a base 63 and legs 64 attached to it laterally, which at their ends are parallel to the Have base 63 extending support flanges 65. In the embodiment shown by way of example in FIG. 6, permanent magnets 68 to are used to form a vertical guide device 66 and a horizontal guide device 67
71 gewählt, die jeweils sowohl einen Vertikalführungsbereich71 selected, each with both a vertical guide area
72 als auch einen Horizontalführungsbereich 73 aufweisen, wo-
durch sowohl die Vertikalführungseinrichtung 66 als auch die Horizontalführungseinrichtung 67 durch ein und dieselbe Dauer¬ magnetpaarung 68, 70 bzw. 69, 71 realisierbar sind. Durch die in Fig. 6 dargestellte rechtwinklige Ausführung der Dauerma- gnete 68 bis 71 dient jede Dauermagnetpaarung sowohl zur Aus¬ bildung eines vertikalen Luftspaltes Lv als auch zur Ausbil¬ dung eines horizontalen Luftspaltes Lh, die als Resultat der magnetischen Wechselwirkungen bereits anhand der vorhergehen¬ den Figuren ausführlich erläutert wurden.72 and also have a horizontal guide area 73, where through both the vertical guide device 66 and the horizontal guide device 67 through one and the same permanent magnet pairing 68, 70 and 69, 71, respectively. Due to the right-angled design of permanent magnets 68 to 71 shown in FIG. 6, each permanent magnet pairing serves both for the formation of a vertical air gap L v and for the formation of a horizontal air gap L h , which as a result of the magnetic interactions is already based on the previous figures have been explained in detail.
Obwohl bei der Ausführung gemäß Fig. 6 diskret ausgebildete Dauermagnete 68 bis 71 zur Realisierung der Vertikalführungs¬ einrichtung 66 bzw. der Horizontalführungseinrichtung 67 vor¬ geschlagen sind, können natürlich auch hier entsprechend den Fig. 3 bis 5 abweichend hiervon ausgebildete Magneteinrich- tungen zum Einsatz kommen.Although discreetly designed permanent magnets 68 to 71 are proposed for the realization of the vertical guide device 66 or the horizontal guide device 67 in the embodiment according to FIG. 6, magnetic devices configured differently from this can of course also be used here according to FIGS. 3 to 5 come.
Fig. 7 zeigt eine Ausführungsform mit einer hinsichtlich ihrer Ausgestaltung mit Fig. 2 übereinstimmenden Ausbildung der Ver¬ tikalführungseinrichtung 30 und der Horizontalführungseinrich¬ tung 31 aus einander gegenüberliegend angeordneten Dauermagne- ten 22, 23 für die Vertikalführungseinrichtung 30 und einander gegenüberliegend angeordneten Dauermagneten 27, 28 für die Ho¬ rizontalführungseinrichtung 31.FIG. 7 shows an embodiment with an embodiment of the vertical guide device 30 and the horizontal guide device 31 that is identical in terms of its design with FIG. 2 and consists of permanent magnets 22, 23 arranged opposite one another for the vertical guide device 30 and permanent magnets 27, 28 arranged opposite one another for the horizontal guide device 31.
Abweichend von der in Fig. 2 dargestellten Ausführungsform ist gemäß Fig. 7 eine magnetische Bremseinrichtung 74 vorgesehen. Die Bremseinrichtung 74 besteht bei diesem Ausführungsbeispiel aus zwei jeweils im Randbereich einer Schiene 75 angeordneten stationären Bremsmagneten 76, 77 und zwei jeweils im Randbe¬ reich eines Schienengegenstücks 78 angeordneten, über eine Zu- stelleinrichtung 79 in ihrem Abstand a zu den Bremsmagneten 76, 77 verstellbaren Bremsmagneten 80, 81.Deviating from the embodiment shown in FIG. 2, a magnetic braking device 74 is provided according to FIG. 7. In this exemplary embodiment, the braking device 74 consists of two stationary brake magnets 76, 77 each arranged in the edge region of a rail 75 and two each arranged in the edge region of a rail counterpart 78, the distance a to the brake magnets 76, 77 being adjustable via an adjusting device 79 Brake magnets 80, 81.
Im Gegensatz zu den einander zugeordneten Dauermagneten 22, 23 und 27, 28 der Vertikalführungseinrichtung 30 und der Horizon¬ talführungseinrichtung 31 sind die einander zugeordneten Bremsmagnete 80 und 76 sowie 81 und 77 derart angeordnet, daß sich ungleichnamige Pole einander gegenüberliegen und demzu¬ folge bei ausreichend geringem Abstand a zwischen den Bremsma-
gneten 80 und 76 bzw. 81 und 77 eine anziehende Magnetkraft Manz erzeugt wird, die einen Kraftschluß zwischen dem Schie¬ nengegenstück 78 und der Schiene 75 bewirkt. Somit wirkt die anziehende Magnetkraft Manz einer in Richtung der Schienen- längserstreckung gerichteten Vortriebskraft entgegen, so daß eine Bremswirkung erzielbar ist. Durch die ZuStelleinrichtung 79 kann infolge einer Änderung des Abstandes a zwischen den Bremsmagneten 80, 76 bzw. 81, 77 die Bremswirkung dosiert wer¬ den. Um auch beim Bremsvorgang eine kontaktlose Relativanord- nung des Schienengegenstücks 78 zur Schiene 75 zu ermöglichen, ist für die verstellbaren Bremsmagnete 80, 81 in Verεtellrich- tung ein hier nicht näher dargeεtellter Anschlag zur Auf¬ rechterhaltung eines Mindestabstands a-i n vorgesehen.In contrast to the associated permanent magnets 22, 23 and 27, 28 of the vertical guide device 30 and the horizontal guide device 31, the associated brake magnets 80 and 76 as well as 81 and 77 are arranged in such a way that poles of the same name lie opposite one another and consequently are sufficient small distance a between the braking gnets 80 and 76 or 81 and 77, an attractive magnetic force M anz is generated nengegenstück a frictional engagement between the rail slat 78, causing the rail 75 miles. The attractive magnetic force M anz thus counteracts a driving force directed in the direction of the longitudinal direction of the rail, so that a braking effect can be achieved. As a result of a change in the distance a between the brake magnets 80, 76 and 81, 77, the braking action can be metered by the feed device 79. In order to enable a contactless relative arrangement of the rail counterpart 78 to the rail 75 even during the braking process, a stop (not shown here) is provided for the adjustable brake magnets 80, 81 in the adjustment direction in order to maintain a minimum distance a -in .
Fig. 8 zeigt abweichend von Fig. 7 eine zentrale, mittige An- Ordnung einer Bremseinrichtung 82, wobei bei diesem Ausfüh¬ rungsbeispiel eine Vertikalführungseinrichtung 83 gleichzeitig zur Ausbildung der Bremseinrichtung 82 mitbenutzt wird. Hierzu sind einem einer Schiene 84 zugeordneten Dauermagneten 85 der Vertikalführungseinrichtung 83 zwei Dauermagnete 86, 87 an ei- nem Schienengegenstück 88 zugeordnet, die mit Abstand vonein¬ ander angeordnet sind. Im Bereich zwischen den Dauermagneten 86, 87 ist in einer Vertikalführung 89 ein hinsichtlich seines Abstandes a zum Dauermagneten 85 mittels einer Zustelleinrich- tung 90 veränderbarer Bremsmagnet 91 geführt. Der dem ver- stellbaren Bremsmagnet zugeordnete stationäre Bremsmagnet wird durch einen mittleren Teilbereich 92 des Dauermagneten 85 ge¬ bildet.8, in deviation from FIG. 7, shows a central, central arrangement of a braking device 82, a vertical guide device 83 being simultaneously used in this exemplary embodiment to form the braking device 82. For this purpose, a permanent magnet 85 associated with a rail 84 of the vertical guide device 83 is assigned two permanent magnets 86, 87 on a rail counterpart 88, which are arranged at a distance from one another. In the area between the permanent magnets 86, 87, a brake magnet 91 is guided in a vertical guide 89 with respect to its distance a from the permanent magnet 85 by means of a delivery device 90. The stationary brake magnet associated with the adjustable brake magnet is formed by a central portion 92 of the permanent magnet 85.
Die ZuStelleinrichtung 90 weist eine mit Strom beaufschlagbare Leiterspule 93 auf, die so angeordnet ist und deren Strom- durchflußrichtung so gewählt ist, daß sich eine magnetische Polung, wie in Fig. 8 dargestellt, ergibt. Dabei sind gleich¬ namige Pole der Leiterspule 93 und des Bremsmagnets 91 einan¬ der gegenüberliegend angeordnet. Dies hat zur Folge, daß bei Stromdurchfluß durch die Leiterspule die in Fig. 8 darge- stellte abstoßende Magnetkraft Mab auf den Bremsmagnet 91 wirkt, der demzufolge in Richtung auf den zugeordneten Dauer¬ magneten 85 zubewegt wird. Dabei sind der Bremsmagnet 91 und
der zugeordnete Dauermagnet 85 so angeordnet, daß ungleichna¬ mige Pole einander gegenüberliegen und dementsprechend eine anziehende Magnetkraft Manz zwischen dem Bremsmagneten 91 und dem Dauermagneten 85 bei ausreichend geringem Abstand a wirk- sam wird. Bei Verringerung oder Abschaltung des durch die Lei¬ terspule 93 zur Erzeugung der Magnetkraft Mab fließenden Stroms erfolgt aufgrund einer mit dem Bremsmagnet 91 verbun¬ denen Rückstellfeder 94 eine Rückstellbewegung und damit eine Verminderung oder Aufhebung der Bremswirkung.The feed device 90 has a conductor coil 93 which can be supplied with current, which is arranged in such a way and whose current flow direction is selected in such a way that magnetic polarity, as shown in FIG. 8, results. Poles of the same name of the conductor coil 93 and the brake magnet 91 are arranged opposite one another. This has the consequence that when current flows through the conductor coil in FIG. 8 ones shown, repulsive magnetic force M onto the brake magnet 91 acts accordingly, the magnet in the direction of the associated Dauer¬ is moved 85th The brake magnet 91 and the associated permanent magnet 85 is arranged in such a way that non-uniform poles lie opposite one another and accordingly an attractive magnetic force Manz between the brake magnet 91 and the permanent magnet 85 becomes effective at a sufficiently small distance a. In reducing or switching off the by Lei¬ terspule 93 takes place to generate the magnetic force M from the current flowing due to a verbun¬ with the brake magnet 91 which return spring 94 is a return movement and thus a reduction or cancellation of the braking action.
Anstatt der Verwendung einer Rückstellfeder ist es auch mög¬ lich, zur Erzeugung der Rückstellbewegung die Leiterspule 93 mit einem der Stromrichtung in Fig. 7 entgegengerichteten Strom zu beaufschlagen, um die beschriebene Rückstellbewegung des Bremsmagneten 91 zu bewirken.Instead of using a return spring, it is also possible, in order to generate the return movement, to apply a current to the conductor coil 93 in the direction opposite the current direction in FIG. 7, in order to bring about the described return movement of the brake magnet 91.
Die in den Ausführungsbeispielen gewählten Polkonfigurationen dienen lediglich zur beispielhaften Erläuterung möglicher Ma¬ gneteinrichtungen. Hiervon abweichende Polkonfigurationen, wie beispielsweise sogenannte "Streifenmagnetisierungen" mit al¬ ternierender Anordnung unterschiedlicher Polzonen in einer Ebene, sind ebenfalls anwendbar, solange die für die Erfindung beschriebenen notwendigen magnetischen Effekte erzielbar sind.
The pole configurations selected in the exemplary embodiments only serve to explain possible magnetic devices by way of example. Pole configurations deviating from this, such as so-called "strip magnetizations" with alternating arrangement of different pole zones in one plane, can also be used as long as the necessary magnetic effects described for the invention can be achieved.
Claims
1. Spielzeugbahn mit einem längs einer Schiene geführten1. Toy track with one guided along a rail
Fahrzeug, das ein Schienengegenstück zur Herstellung ei¬ nes Schieneneingriffs mit der Schiene aufweist, wobei das Schienengegenstück und die Schiene zusammen eine Horizon¬ talführungseinrichtung und eine Vertikalführungseinrich- tung bilden, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß zur Ausbildung der Vertikalführungseinrichtung (30,Vehicle which has a rail counterpart for producing a rail engagement with the rail, the rail counterpart and the rail together forming a horizontal guide device and a vertical guide device, thereby ensuring that the vertical guide device (30,
66, 72, 83) sowohl das Schienengegenstück (12, 33, 50, 54, 62, 78, 88) als auch die Schiene (13, 32, 49, 53, 61, 75, 84) jeweils eine Magneteinrichtung (22, 23; 34, 35;66, 72, 83) both the rail counterpart (12, 33, 50, 54, 62, 78, 88) and the rail (13, 32, 49, 53, 61, 75, 84) each have a magnetic device (22, 23 ; 34, 35;
40, 41; 68, 69, 70, 71) mit übereinstimmender Magnetisie¬ rung aufweisen, derart, daß zwischen dem Fahrzeug (14) und der Schiene ein horizontaler, magnetisch erzeugter Luftspalt (Lh) ausgebildet wird.40, 41; 68, 69, 70, 71) with matching magnetization, such that a horizontal, magnetically generated air gap (L h ) is formed between the vehicle (14) and the rail.
2. Spielzeugbahn nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß zur Ausbildung der Horizontalführungseinrichtung (31,2. Toy train according to claim 1, characterized in that the formation of the horizontal guide device (31,
67, 73) sowohl das Schienengegenstück (12, 33, 50, 54, 62, 78, 88) als auch die Schiene (13, 32, 49, 53, 61, 75, 84) jeweils eine Magneteinrichtung (27, 28; 36, 39; 37,67, 73) both the rail counterpart (12, 33, 50, 54, 62, 78, 88) and the rail (13, 32, 49, 53, 61, 75, 84) each have a magnetic device (27, 28; 36 , 39; 37,
38; 42, 45; 43, 44; 68, 69, 70, 71) aufweisen, die minde¬ stens zwei jeweils übereinstimmend magnetisierte Magnet¬ polpaarungen bilden, derart, daß zwischen dem Fahrzeug (14) und der Schiene (13, 32, 49, 53, 61, 75, 84) zwei vertikale, magnetisch erzeugte Luftspalte (Lv) ausgebil¬ det werden. 38; 42, 45; 43, 44; 68, 69, 70, 71) which minde ¬ form least two each corresponding magnetized magnet ¬ polpaarungen, such that between the vehicle (14) and the rail (13, 32, 49, 53, 61, 75, 84) two vertical, magnetically generated air gaps (L v) ausgebil ¬ be det.
3. Spielzeugbahn nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Magneteinrichtungen (22, 23; 40, 41; 68, 69, 70, 71; 27, 28; 42, 43, 44, 45) als auf oder in dem Schienen- gegenstück (12, 50, 54, 62, 78, 88) und der Schiene (13, 49, 53, 61, 75, 84) angeordnete Dauermagnete ausgebildet sind.3. Toy train according to claim 1 or 2, characterized in that the magnetic devices (22, 23; 40, 41; 68, 69, 70, 71; 27, 28; 42, 43, 44, 45) than on or in the rails - Counterpart (12, 50, 54, 62, 78, 88) and the rail (13, 49, 53, 61, 75, 84) arranged permanent magnets are formed.
4. Spielzeugbahn nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Magneteinrichtungen (34 bis 39) als auf oder in dem Schienengegenstück (33) und der Schiene (32) angeord¬ nete Stromleiter ausgebildet sind.4. Toy train according to claim 1 or 2, characterized in that the magnetic devices (34 to 39) are designed as on or in the rail counterpart (33) and the rail (32) arranged conductor.
5. Spielzeugbahn nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Magneteinrichtungen als auf einem Trägermaterial (51) des Schienengegenstücks (50) und der Schiene (49) zumindest abschnittsweise angeordnete Kunststofflagen (46, 47) mit zumindest bereichsweise ausgebildeten Polzo¬ nen (40 bis 45) ausgebildet sind.5. Toy train according to claim 1 or 2, characterized in that the magnetic devices as on a carrier material (51) of the rail counterpart (50) and the rail (49) at least partially arranged plastic layers (46, 47) with at least partially formed Polzo¬ nen ( 40 to 45) are formed.
6. Spielzeugbahn nach Anspruch 1 oder 2, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß das Schienengegenstück und die Schiene aus Kunststoff gebildet sind mit zumindest bereichsweise ausgebildeten Polzonen zur Ausbildung der Magneteinrichtungen in den bei einem Schieneneingriff einander zugewandten Oberflä¬ chen.6. Toy train according to claim 1 or 2, characterized in that the rail counterpart and the rail are formed from plastic with at least regionally formed pole zones for forming the magnetic devices in the surfaces facing one another during a rail engagement.
7. Spielzeugbahn nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß eine zwischen dem Schienengegenstück (78, 88) und der Schiene (75, 84) wirksame magnetische Bremseinrichtung (74, 82) vorgesehen ist.7. Toy train according to one or more of the preceding claims, characterized in that an effective magnetic braking device (74, 82) is provided between the rail counterpart (78, 88) and the rail (75, 84).
8. Spielzeugbahn nach Anspruch 7, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß zur Ausbildung der magnetischen Bremseinrichtung (74, 82) in einer gegenüberliegenden Positionierung sowohl in der Schiene (75, 84) als auch im Schienengegenstück (78, 88) jeweils mindestens ein Bremsmagnet (80, 81; 76, 77; 91, 85) angeordnet ist, die unterschiedliche Polungen aufweisen und deren Polabstand (a) mittels einer Zustell- einrichtung (79, 90) veränderbar ist.8. toy train according to claim 7, characterized in that to form the magnetic braking device (74, 82) in an opposite position, both in the rail (75, 84) and in the rail counterpart (78, 88), at least one brake magnet (80, 81; 76, 77; 91, 85) is arranged, which have different polarities and their Pole spacing (a) can be changed by means of an infeed device (79, 90).
9. Spielzeugbahn nach Anspruch 8, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die ZuStelleinrichtung (90) eine auf einen Bremsma- gneten (91) wirkende elektrische Leiterspule (93) auf¬ weist.9. Toy train according to claim 8, characterized in that the feed device (90) has an electrical conductor coil (93) which acts on a brake magnet (91).
10. Spielzeugbahn nach Anspruch 8 oder 9, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die ZuStelleinrichtung (79, 90) mittels eines am Fahrzeug (14) angeordneten Empfängers einer berührungslo¬ sen Fernbedienungseinrichtung beeinflußbar ist.10. Toy train according to claim 8 or 9, characterized in that the feed device (79, 90) can be influenced by means of a receiver of a contactless remote control device arranged on the vehicle (14).
11. Spielzeugbahn nach einem oder mehreren der vorangehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß das Fahrzeug (14) mit einer Ruckstoßantriebseinrich¬ tung versehen ist.11. Toy train according to one or more of the preceding claims, characterized in that the vehicle (14) is provided with a recoil drive device.
12. Spielzeugbahn nach Anspruch 11, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß das Fahrzeug (14) mit einer Propellerantriebseinrich- tung versehen ist.12. Toy train according to claim 11, characterized in that the vehicle (14) is provided with a propeller drive device.
13. Spielzeugbahn nach Anspruch 11, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß die Ruckstoßantriebseinrichtung als mit dem Fahrzeug (14) verbindbares Antriebsmodul ausgebildet ist.13. Toy train according to claim 11, characterized in that the recoil drive device is designed as a drive module that can be connected to the vehicle (14).
14. Spielzeugbahn nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß das Fahrzeug (14) mit einem Empfänger einer berüh¬ rungslosen Fernbedienungseinrichtung versehen ist, der auf eine elektrisch betätigbare VerStelleinrichtung zur Veränderung der Antriebsleistung der Ruckstoßantriebsein¬ richtung wirkt.14. Toy train according to one of claims 11 to 13, characterized in that the vehicle (14) is provided with a receiver of a contactless remote control device, which is an electrically actuated adjusting device for Change in the drive power of the recoil drive device acts.
15. Verfahren zur Herstellung einer Spielzeugbahn mit einem längs einer Schiene geführten Fahrzeug, das ein zumindest teilweise aus einem Kunststoffmaterial bestehendes Schie¬ nengegenstück zur Herstellung eines Schieneneingriffs mit der Schiene aufweist, wobei das Schienengegenstück und/oder die Schiene bereichsweise Magnetisierungen auf¬ weisen, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß das Kunststoffmaterial (52) unter Zusatz von magnetisierbaren Partikeln (48) in einem Extrusionsver- fahren zu einem Kunststoffsträng verarbeitet wird und der Kunststoffstrang im erweichten Zustand zur Ausbildung der Magneteinrichtungen (40 bis 45 und 57 bis 60) durch Aus¬ richtung der magnetisierbaren Partikel zumindest ab¬ schnittsweise mit einer Magnetisierungseinrichtung beauf¬ schlagt wird.15. A method for producing a toy train with a vehicle guided along a rail, which has an at least partially made of a plastic material rail counterpart for producing a rail engagement with the rail, the rail counterpart and / or the rail having regions of magnetization, thereby characterized in that the plastic material (52) with the addition of magnetizable particles (48) is processed in an extrusion process to form a plastic strand and the plastic strand in the softened state to form the magnetic devices (40 to 45 and 57 to 60) by aligning the magnetizable particles are at least partially exposed to a magnetizing device.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß der Kunststoffstrang zur Ausbildung des Schienenge¬ genstücks (50) und/oder der Schiene (49) als Kunst¬ stoffläge (46, 47) zumindest abschnittsweise auf ein Trä¬ germaterial (51) aufgebracht wird.16. The method according to claim 15, characterized in that the plastic strand for forming the rail counterpart (50) and / or the rail (49) as a plastic surface (46, 47) is applied at least in sections to a carrier material (51) becomes.
17. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch g e k e n n z e i c h n e t, daß der Kunststoffstrang zur Ausbildung des Schienenge¬ genstücks und/oder der Schiene mit dem Querschnittprofil des Schienengegenstücks und/oder der Schiene extrudiert wird. 17. The method according to claim 15, characterized in that the plastic strand is extruded to form the rail counterpart and / or the rail with the cross-sectional profile of the rail counterpart and / or the rail.
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