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Auf einer Unterlage durch Vibration gleitend fortbewegtes Spielzeug
Ortsveränderliche Spielzeuge wie Wagen, Autos, Eisenbahnen od. dgl. haben vielfach
zur Erzeugung der Bewegung besondere Antriebsmittel, was sie umfangreich und teuer
macht. Meist ist dabei auch ein großer Aufwand an Achsen oder Wellen mit zugehörigen
Lagern erforderlich. Dies gilt besonders dann, wenn es sich um Spielzeuge mit mehrere
Antreibestellen handelt oder um solche, die wahlweise in verschiedener Richtung
fahren sollen. Die bekannten Fahrzeuge können ahne besondere Hilfsmittel nur ganz
geringe Steigungen nehmen und. dabei kaum noch eine Arbeitsleistung vollbringen.
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Diese Nachteile ganz oder teilweise zu beseitigen (je nachdem, bis
zu welchem Grade man die unten aufgeführten Erfindungsgedanken zur Anwendung bringen
will), ist ein Vibrationsspielzeug geeignet, das auf einer Unterlage durch die Vibration
gleitend fortbewegt wird und das sich erfindungsgemäß durch ein Gestell kennzeichnet,
dessen eines Ende auf der Unterlage schleift oder rollt und dessen anderes Ende
von der Unterlage abgestützt wird mittels eines am Gestell angebrachten beweglichen
Teils, das unter einem für die Bewegung günstigen Winkel schreitende Bewegungen
in derArbei.tsrichtung macht. Ein solches Vibrationsspielzeug läßt sich so einrichten,
daß es an einer senkrechten Stelle od. dgl. hochfährt, ohne daß es dazu Räder, Zahnräder,
Achsen, Wellen od. dgl. benötigt. Auch läßt es sich so bauen, daß es sich nach jeder
Richtung steuern läßt, ohne daß dazu irgendwelche Getriebeteile erforderlich sind.
Eine solche Vereinfachung ist besonders dann von Bedeutung, wenn Spielzeuge hohen
technischen Anforderungen gerecht, aber zugleich zu leicht erschwinglichen Preisen
im Handel zu haben sein sollen. Durch Anwendung der Erfindung kann technisches Spielzeug
nach ganz neuen Gesichtspunkten herausgebracht werden, wobei zwar der Grundgedanke
modellmäßig gewahrt (z. B. »Eisenbahn«), die Ausführung aber vom Vorbild ganz und
gar abweicht. Es ist also möglich, mit der Tradition des reinen Nachbauens zu brechen
und eben neue Wege zu gehen. Hieraus ergeben sich wirtschaftliche Vorteile, die
sich neben der Zugkraft einer neuen Erfindung in Materialersparnissen bei gleichzeitiger
Leistungssteigerung offenbaren.
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Die Zeichnung bringt zwei einfache Beispiele der Erfindung. Das Gestell
l schleift mit seinem einen Ende 2 auf der Unterlage 3. Sein anderes Ende 4 wird
durch das bewegliche Teil 5 von der Unterlage 3 abgestützt. Das bewegliche Teil
ist an der Feder 6 angelötet und diese wiederum am Ende 4. Macht nun das bewegliche
Teil irgendwelche Schwingbewegungen, so gleitet es auf der Unterlage hin und her.
Gibt man ihm von vornherein einen gewissen Winkel gegenüber der Unterlage, so wird
infolge der kreisförmigen Bewegung, den das frei schwingende Ende des beweglichen
Teils um das Ende 4 des Gestells vollführt, eine schreitende Bewegung (in Pfeilrichtung
= Arbeitsrichtung) und damit ein Fortbewegen des Spielzeuges erzielt. Die erwähnte
kreisförmige Bewegung vollzieht sich natürlich nur auf einem ganz kleinen Kreisausschnitt.
Streng genommen ist es nicht einmal eine genaue Kreiskurve, weil infolge der Verlötung
mit der Feder 6 das bewegliche Teil in diesem Beispiel keinen festen Drehpunkt hat.
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Um das bewegliche Teil in schwingende Bewegung zu setzen, kann man
verschiedene Wege gehen. So ist es z. B. möglich, es mit einem Stahldraht -etwa
nach Art dessen bei einem Drahtauslöser für einen Photoapparat - anzustoßen. Das
ist eine mechanische Lösung. Man scann es aber auch mit elektrischem Strom machen,
indem man z. B. eine Magnetspule 7 anordnet, die das bewegliche Teil als Anker hat:
Schickt man durch die Spule Stromstöße (indem man sie z. B. an das Wechselstrorn-Lichtnetz
anschließt), so bewegt sich das Spielzeug in der Arbeitsrichtung, weil der Anker
bei Stromstoß angezogen wird und bei Unterbrechung des Stromes infolge der Kraft
der Feder 6 zurückschnellt.
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Eine Lösung für die Umschaltung der Arbeitsrichtung bzw. der Bewegungsrichtung
des Spielzeuges ist die, daß man zwei bewegliche Teile hat, von denen mal das eine,
mal das andere das Spielzeug in Bewegung setzt. Dies geht zweckmäßig auf die Art
zu machen, daß jedes bewegliche Teil einen eigenen Elektromagneten hat, der es in
Schwingungen versetzt. Das Gestell hat dann an jeder Seite einen Magneten 7 und
7' und ein bewegliches Teil 5 und 5' als Anker. Wird der eine Magnet erregt, so
bewegt sich das Spielzeug nach der einen Seite, wird der andere Magnet erregt, so
bewegt es sich nach der anderen Seite. Das bewegliche Teil des nicht erregten
Magneten
bleibt dabei in Ruhe und bildet- das Schleiflager.
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Man kann auch bewegliche Teile nebeneinander anordnen. Je nachdem
wie groß der Unterschied ihrer Schrittweite oder- Schrittgeschwindigkeit ist, wird
das Spielzeug anfangen, zu kurven. Man kann es' nun durch wahlweise Einschaltung
der zugehörigen Magneten erreichen, daß das Spielzeug mal nach links, mal nach rechts
dreht. Hat man bei einem Gestell »hinten« oder »vorn« oder an mehreren Seiten ein
oder mehrere bewegliche Teile, so kann sich schließlich das Spielzeug in jeder beliebigen
Richtung bewegen. Über ein Drahtkabel L kann mari es bequem fernsteuern.
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Die Anwendung von Führungsmitteln gestattet es, dem Spielzeug seine
Bahn vorzuschreiben. Hat das Gestell zwei bewegliche Teile (für Vor- und Rückwärtslauf),
so kann es auf oder in der Bahn hin- und herfahren. Die Bindung an eine Bahn gestattet
es ferner, die Führungsmittel stromführend zu machen und darüber (wie bei Spielzeugeisenbahnen
an sich bekannt) das Spielzeug mit Energie zu versorgen bzw. es zu steuern. Auch
die Verwendung von Oberleitungen ist möglich und an sich bekannt. Bei dem neuen
Spielzeug ist noch eine andere Zuleitungsart anwendbar, nämlich die, daß man gewissermaßen
»Unterschienen« verwendet. Das sind Stromschienen, die unterhalb der eigentlichen
Führungsschiene liegen. Während sich das Spielzeug auf der letzteren bewegt, greifen
Kontaktschleifer um sie herum und gleiten an den Stromschienen, womit sie gleichzeitig
das Spielzeug führen. Hiermit werden mehrere Vorteile erzielt: Erstens hat man eine
stabile Schienenkombination, zweitens eine gute Führung, drittens eine bequeme Mehrleitersteuerung
für Vor- und Rückwärtslauf, viertens kann man das Spielzeug am Schienensystem verankern,
was besonders dann von Vorteil ist, wenn man die Schienen hochlegt, so daß das Spielzeug
als »Hochbahn« läuft. Die Konstruktion wird besonders einfach, wenn als Lauffläche
nur eine einzige entsprechend breite Schiene verwendet wird. Werden mehrere Schienen
aneinandergereiht, so sind die Stoßstellen schräg zu legen, damit nicht ein bewegliches
Teil einrasten kann. Um an den Stoßstellen stromleitender Schienen während des Laufes
keine Unterbrechung zu bekommen, kann man mehrere Kontakte des gleichen Poles parallel
schalten, die man zweckmäßig »hinten« und »vorn« am Läufer anordnet.
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iNeben der Ausgestaltung der Unterlage als Hochbahn sind noch eine
Reihe anderer Ausführungen möglich, z. B. als Brücke, was nur eine äußerliche Abweichung
darstellt, als schiefe Ebene mit mehr oder weniger Steigung, in einer Röhre usw.
Ist die Unterlage aus Eisen, so saugt sich das Spielzeug gewissermaßen an ihr fest,
wenn Magnetspulen in der gezeichneten Anordnung verwendet werden, und man kann Steigungen
von 90° nehmen. Ja selbst der übergang aus der senkrechten Lage zum Hang ist möglich.
Man wird diese Lösung als Schwebebahn bezeichnen. Dabei kann das Spielzeug an einer
Schiene magnetisch »kleben« oder mechanisch an ihr hängen. Die große Steigungsfähigkeit
gestattet dabei überdies, auf normale Weichen zu verzichten und Anordnungen zu treffen,
mit denen man das Spielzeug in verschiedene Stockwerke hineinsteuert. Hierbei kommen
wippenförmige Führungsmittel in Frage, die beim Passieren des Spielzeuges eine mechanische
oder elektrische Umschaltung, insbesondere eine Umsteuerung in der Fahrtrichtung
oder des Schienenweges bewirken. Folgende Maßnahmen sind für das Spielzeug und seine
Lebensdauer von Wert: Das bewegliche Teil wird nicht mit der Feder angelötet, sondern
so konstruiert, daß es leicht austauschbar ist. Man kann das so machen, daß man.
es mit der Feder zwar fest verbindet, diese-dann aber (gegebenenfalls im umgebogenen
Zustand) in eine geeignete Halterung einschiebt, mit der man gleichzeitig die Federspannung
regeln kann. Um die magnetische Kraft besser ausnutzen zu :können, macht man den
Luftspalt zwischen dem beweglichen Teil (Anker) und dem Elektromagneten klein. Man
erreicht dies dadurch, daß man das bewegliche Teil zwischen bestimmten Anschlägen
schwingen läßt. Diese müssen natürlich fest mit dem Gestell verbunden sein. Zu diesem
Zweck wird das Gestell als Chassis eines Wagens etwa ausgeführt, das Langlöcher
hat, durch die bewegliche Teile hindurchgreifen. Der Rand dieser Löcher wird zur
Geräuschverringerung mit Gummi gepolstert. Um das Spielzeug besser justieren zu
können, mache man den Raum, in dem das bewegliche Teil schwingt, einstellbar. Demselben
Zweck, und um besseres Aussehen zu erzielen, dient die Maßnahme, daß man das schwingende
Teil nach der Unterlage zu länger macht und umbiegt oder daß man noch ein Stück
ansetzt, so daß es gewissermaßen auf »Füßen« läuft. Da nicht in jedem Fall der magnetische
Widerstand über die Unterlage klein sein muß, ist hierfür die Materialfrage bisweilen
nicht kritisch, und man kann nach anderen Gesichtspunkten konstruieren. So wird
man unter dem Gesichtspunkt der Geräuschverringerung auch Gummifüße verwenden. Die
Verbindungslinie des Punktes, an dem ein solcher Fuß auf der Unterlage aufsetzt,
mit dem Drehpunkt des beweglichen Teils ist maßgebend für die Beurteilung des für
die Bewegungserzeugung wichtigen Winkels zwischen Unterlage und beweglichem Teil.
Es ist nunmehr möglich, die Magnetachsen alle gleich, z. B. waagerecht zur Unterlage
anzuordnen, wobei der genannte Winkel von 90° erheblich abweichen kann. Auf gute
Durchbildung der Zuführung von Energie-und Steuerleitungen ist besondere Sorgfalt
zu verwenden. Dies gilt sowohl im Fall eines durch Schienen geführten als auch im
Fall eines freibeweglichen Spielzeuges. Beim frei beweglichen ist zu bedenken, daß
die Zuleitungen genügend lang sein und zu jeder Stelle des Spielzeuges nachgezogen
werden müssen. Damit ihm diese dann nicht selbst den Weg verlegen, hängt man sie
(L) an einem Mast auf, der am Spielzeug (s. Abbildung) befestigt ist. Kommen die
Zuleitungen aus größerer Höhe (im Sonderfall etwa von der Zimmerdecke, während das
Spielzeug auf dem Fußboden steht), so hat man einen gewissen Durchhang, .der einen
beachtlichen Aktionsradius des Spielzeuges garantiert, ohne daß ihm die Leitungen
,im Wege sind. Soll das Spielzeug unter niedrige Gegenstände laufen können, so darf
wiederum der Mast nicht zu lang sein. Man mache ihn daher in seiner Länge verstellbar.
Von Vorteil ist es auch, ihn beweglich zu machen, d. h. drehbar oder elastisch (z.
B. als Schraubenfeder).
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Folgende äußere Formen des Vibrationsspielveuges seien hervorgehoben:
1. »Eisenbahn«, und zwar derart, daß das Gestell mit seinen Teilen in ein Gehäuse
eingebaut ist, das eine Lokomotive darstellt, oder daß es einen offenen oder geschlossenen
oder schließbaren Kasten oder ein Personenwagengehäuse oder einen kippbaren Behälter
oder eine Tonne od. dgl. trägt, wobei alle diese Aufsätze auch austauschbar sein
können, so daß man
einenUniversaltriebwagen hat. Will man dieOriginaleisenbahn
naturgetreu nachbilden, so kann man auch solche Räder anhängen, die nur blind mitlaufen.
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2. Omnibus. Dieser kann als Personen- wie auch als Lastenbeförderungsmittel
ausgebaut sein. Von Vorteil ist es, sich mit der Form etwa an den Oberleitungsomnibus
anzulehnen.
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3. Auch die Verwendung von Raupen ist sehr gut möglich, zumal diese
eine gewisse Last wie die Räder übernehmen können. Sehr effektvoll dürfte ein Traktor
sein oder noch besser ein Kran, der auf Raupen läuft und vorwärts und rückwärts
gesteuert werden kann. Auch die Ausführung als schienengebundener Laufkran (z. B.
als Portalkran auf einer Verladebrücke) ist sehr effektvoll.
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4. Auch zum Antrieb eines Karussells ist das neue Spielzeug gut geeignet,
da es dieses wie ein Pferd ziehen kann und somit keine Getriebeteile erforderlich
sind.
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5. Große Anwendung findet die Erfindung auch bei anderen Nachbildungen
von Vergnügungseinrichtungen, so besonders bei Berg- und Talbahnen (Achterbahnen),
wobei besonders die Steigfähigkeit des Spielzeuges, wie beschrieben, ausgenutzt
werden scann.
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Die Zahl der Energie- und Steuerleitungen für das Spielzeug richtet
sich nach der Zahl seiner Einzelläufer, d. h. seiner beweglichen Teile. Eine Verringerung
der Leitungen ist möglich, wenn man, wie in der Elektrotechnik und der Spielzeugtechnik
an sich bekannt, mit polarisierten Magneten oder mit den Magnetspulen vorgeschalteten
Gleichrichtern bei wählbarer Stromrichtung arbeitet.
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Eine besondere Antriebsform rein mechanischer Art besteht noch darin,
daß man die Führungsschiene oder eine Hilfsschiene in Schwingungen versetzt, die
dann mechanisch auf das bewegliche Teil am Gestell übertragen werden.