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Spielzeug mit mindestens einem auf einer schwingenden Unterlage beweglichen
Spielzeugkörper
| Spielzeuge mit mindestens einem auf einer |
| schwingenden Unterlage beweglichen Spielzeug- |
| körper, der mit mindestens einem mechanisch gleich- |
| richtenden Element versehen ist und durch die |
| Schwingungen der Unterlage angetrieben wird, sind |
| bekannt. Da die Schwingungsrichtung der Unterlage |
| stets gleichbleibt, ist auch die Fahrtrichtung des |
| Spielzeugkörpers stets konstant und kann nicht ge- |
| steuert werden. |
| Die Erfindung bezweckt, ein Spielzeug dieser Art |
| zu schatten, dessen Fortbewegungsrichtung jedoch |
| beliebig ferngesteuert werden kann. Gemäß der Er- |
| findung wird dieser Zweck dadurch erreicht, daß |
| die Schwingungsrichtung der Unterlage veränder- |
bar ist, wobei die Bewegungsrichtung des Spielzeugkörpers sich infolge der Wirkung
des mechanisch gleichrichtenden Elementes stets nach der momentanen Schwingungsrichtung
der Untei:lage ausrichtet, so daß durch Veränderung der Schwingungsrichtung der
Unterlage eine Fernsteuerung des Spielzeugkörpers erzielbar ist.
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In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes
dargestellt.
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Fig. i zeigt ein Beispiel eines Spielzeugkörpers im Aufriß und Fig.
a im Grundriß; Fig. 3 bis 9 zeigen weitere Beispiele von Spielzeugkörpern;
Fig.
io zeigt einen elektrisch betriebenen Vibrator im Schnitt nach der Linie X-X der
Fig. 12, Fig. i i im Schnitt nach der Linie XI-XI in Fig. 12 und Fig. 12 im Grundriß
bei abgenommenem Deckel; Fig. 13 zeigt den Vibrator im Grundriß, jedoch mit einer
zusätzlichen Einzelheit versehen; Fig. 14 bis i9 zeigen drei Ausführungsformen des
erfindungsgemäßen Spielzeuges, und zwar Fig. 14 eine Ausführungsform im Schnitt
und Fig. 15 im Grundriß, Fig. 16 eine weitere Ausführungsform im Schnitt und Fig.
17 im Grundriß, Fig. 18 eine weitere Ausführungsform von unten gesehen, Fig. i9
im Schnitt; Fig. 2o zeigt teilweise eine ähnliche Ausführungsform wie Fig. 18 im
Schnitt, jedoch mit einer zusätzlichen Einzelheit versehen; Fig. 21 bis 26 zeigen
als Einzelheit eine. Kurbel in verschiedenen Stellungen, und zwar Fig. 21, 23, 25
im Schnitt und Fig. 22, 24, 26 im Grundriß ; Fig. 27 zeigt als Einzelheit eine Kurbel
in schaubildlicher Ansicht.
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Der Spielzeugkörper i, der in Fig. i bis 6 und 9 als Spielfahrzeug,
in Fig.7 als Spieltier und in Fig. 8 als Spielpuppe i ausgebildet ist, liegt auf
einer Unterlage 2 auf, und diese Unterlage ihrerseits liegt in Richtung der Unterlagsebene
beweglich auf einer feststehenden Platte 3 (Fig. 16) auf. Am Spielzeugkörper i ist
am Vorderteil mindestens ein mechanisch gleichrichtendes Element, welches die Unterlage
berührt, angebracht. Dieses Element kann verschiedenartig ausgeführt sein. Seine
Wirkungsweise soll zunächst am Ausführungsbeispiel gemäß Fig. i und 2 erläutert
werden.
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Am Vorderteil des Fahrzeuges i ist eine Blattfeder .4 mit einer .Schraube
5 ,befestigt und drückt zufolge ihrer Federkraft mit der Spitze 6 an ihrem freien
Ende leicht auf die Unterlage. Die Blattfeder steht schiefwinklig mit einem Winkel
99 zur Unterlage. Die Oberfläche der Unterlage weist eine gewisse Rauhigkeit auf.
Bei stillstehender Unterlage kann das Fahrzeug leicht vorwärts, nicht aber rückwärts
geschoben werden, denn beim Rückwärtsfahren wird die Spitze 6 der Blattfeder 4 in
die Unterlage 2 gedrückt und festgehalten.
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Wird nun die Unterlage in lineare Schwingungen in Richtung der Unterlagsebene
versetzt, z. B. in Pfeilrichtung nach Fig. i und in x-Richtung nach Fig. 2, wobei
die Halbperiode der Schwingung, bei welcher sich die Unterlage in der Vorwärtsfahrtrichtung
bewegt, mit +-Bewegung und die entgegengesetzte Bewegung mit --Bewegung bezeichnet
sei, so wird das Fahrzeug jeweils während der +-Bewegungen der Unterlage durch Wirkung
der Blattfeder durch die Unterlage mitgenommen und vorwärts bewegt, währenddem bei
den --Bewegungen praktisch keine Kraft auf das Fahrzeug ausgeübt wird. Bei genügend
hoher Frequenz wird sich somit das Fahrzeug zufolge seiner Massenträgheit praktisch
kontinuierlich vorwärts bewegen. Die Blattfeder 4 hat somit die Funktion eines mechanisch
gleichrichtenden Elementes, durch welches die Schwingungsbewegung der Unterlage
in eine gleichgerichtete Vorwärtsbewegung des Fahrzeuges umgewandelt wird. Liegt
nun die Schwingungsrichtung der Unterlage nicht in der Fahrtrichtung des Fahrzeuges
(x-Richtung), sondern in einem gewissen Winkel dazu, z. B. in y-Richtung gemäß Fig.2,
so wirkt jeweils während der +-y-B.ewegung der Unterlage eine Kraft P in +-y-Richtung
auf die Spitze 6 der Blattfeder; dagegen wirkt während der y-Bewegung praktisch
keine Kraft. Das Fahrzeug liegt mit seinem Hinterteil mit Elementen gewöhnlicher
Gleit- oder Rollreibung auf der Unterlage auf, z. B. in Fig. i und 2 mit den beiden
Hinterrädern des Fahrzeuges. Auf das Hinterteil des Fahrzeuges wirkt somit keine
gleichgerichtete Kraft von der Unterlage her, und es hat die Tendenz, zufolge der
Reibung und der Trägheit an Ort und Stelle zu bleiben. Da sich die Spitze 6 der
im Vorderteil befestigten Blattfeder und somit das Vorderteil des Fahrzeuges in
Richtung der Kraft P, d. h. in +-y-Richtung, fortbewegt, wird das Fahrzeug in die
+-y-Riclitung abgedreht und bewegt sich in dieser vorwärts. Die Fahrzeugachse richtet
sich somit stets nach der Schwingungsrichtung aus, und das Fahrzeug bewegt sich
in dieser Richtung vorwärts. Daher ist es möglich, durch Veränderung der Schwingungsrichtung
der Unterlage das Fahrzeug auf dem ganzen Bereich der Unterlage fernzusteuern.
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Bei der Ausführungsform des Fahrzeuges gemäß Fig.3 ist als mechanisch
gleichrichtendes Element an Stelle der Blattfeder ein um die im Fahrzeug feste Achse
7 drehbarer Hebel 8 vorgesehen, welcher mit seiner Spitze 9 die Unterlage berührt
und durch die Feder io leicht gegen diese angepreßt wird. Der Hebel steht sc'liiefwinklig
zur Unterlage. Mit dem Hinterteil liegt das Fährzeug mit seinen Hinterrädern auf
der Unterlage auf. Die Wirkungsweise ist dieselbe wie bei der Ausführungsform gemäß
Fig. i und 2. Die Feder kann auch weggelassen werden, so daß der Hebel nur durch
seine Schwerkraft auf der Unterlage aufliegt.
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Bei der Ausführungsform von Fig.4 ist als mechanisch gleichrichtendes
Element unten am Vorderteil des Fahrzeuges ein Stück eines Seehundfelles oder Plüschfelles
i i od. dgl., wie sie z. B. als Steigfelle für Skier verwendet werden, vorgesehen.
Die Borsten des Felles sind in bezug auf das Fahrzeug schräg nach unten rückwärts
gerichtet, und die Borstenspitzen berühren die Unterlage. Mit dem Hinterteil liegt
das Fahrzeug mit seinen Hinterrädern auf der Unterlage auf. Die Wirkungsweise ist
dieselbe wie bei den vorher beschriebenen Ausführungsformen.
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Bei der Ausführungsform des Fahrzeuges von Fig. 5 wirken als mechanisch
gleichrichtende Elemente eines oder beide Vorderräder r2 des Fahrzeuges, an welche
am Fahrzeug befestigte Sperrfedern 13 schiefwinklig zur Tangente gegen den Radumfang
drücken. Die Vorderräder können wohl
vorwärts, nicht aber rück-
ärts bewegt werdep, da dies durch die Sperrwirkung der Sperrfeder verhindert wird.
Die Hinterräder des Fahrzeuges sind in beiden Richtungen drehbar. Beim Schwingen
der Unterlage in x-Richtung wird das Fahrzeug vorwärts bewegt und bei Änderung der
Schwingungsrichtung die Fahrzeuglängsachse wie beim Ausführungsbeispiel gemäß Fig.
i und 2 nach der Schwingungsrichtung ausgerichtet. Die ferngesteuerten Spielzeugkörper
gemäß Fig. 6, 7 und 8 liegen mit ihrem Vorderteil mit Fellstücken i i gemäß Fig.
4 auf der Unterlage auf und mit ihrem Hinterteil mit Berührungspunkten 13 gewöhnlicher
Gleit-oder Rollreibung. Die Wirkungsweise dieser Spielzeugnachbildung eines Flugzeuges,
eines Hundes und eines Mannes ist dieselbe wie bei den vorher beschriebenen Fahrzeugen.
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Bei der Ausführungsform gemäß Fig. 9 liegt das Fahrzeug mi.t Vorder-
und Hinterteil mit mechanisch gleichrichtenden Elementen, nämlich mit den Fellstücken
i i und 14, auf der Unterlage auf. Das am Hinterteil befestigte gleichrichtende
Element 14 hat der Fahrtrichtung entgegengesetzt gleichrichtende Wirkung, jedoch
von geringerer Kraft als das vordere gleichrichtende Element. Auch dieses Fahrzeug
wird sich bei schwingender Unterlage nach der Schwingungsrichtung ausrichten und
fort-1>ewegeti.
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Der Spielzeugkörper kann auch mit seinem Vorderteil mittels des mechanisch
gleichrichtenden Elementes und mit dem Hinterteil mittels mindestens einer an ihm
befestigten, längs gerichteten Schneide aufliegen.
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Zum Antriel) der schwingenden Unterlage wird ein Vibrator bekannter
Art verwendet. Fig. io bis 12 zeigen einen solchen mit Wechselstrom gespeisten Vil>rator.
Auf einer Grundplatte 15 ist ein Magnetkern 16 finit der Magnetspule 17 eines Elektromagneten
fest montiert. Der Anker 18 über dem Luftspalt i9 ist auf der Ankerfeder 2o befestigt,
welche ihrerseits an der auf der Grundplatte befestigten Stütze 21 einseitig eingespannt
ist. Die Schwingachse 22 ist mit dem Anker fest verbunden. Die Zuleitung des elektrischen
Stromes erfolgt über das Kabel 23 und die Klemmen 24 und 25. Der Vibrator ist abgedeckt
durch einen Deckel 26, durch welchen die Schwingachse 22 teilweise herausragt.
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Wird der Elektromagnet mit Wechselstrom, z. B. aus dem Lichtnetz,
gespeist, so wird der Anker intermittierend angezogen und wird mit Hilfe der Ankerfeder
in Schwingungen von der doppelten Frequenz des Wechselstromes versetzt. Die Schwingachse
führt dabei Schwingungen in der in Fig. i i angegebenen Pfeilrichtung aus.
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Fig. 13 zeigt den Vibrator im Grundriß mit einer zusätzlichen Einzelheit
versehen. Der zweiarmige Hebel 27 ist mit dem Drehpunkt 28 im Deckel26 drehbar gelagert.
An seinem kürzeren Arm ist ein Anschlag 29 befestigt. Wird der Hebel verschwenkt,
so wird der Abstand zwischen Anschlag 29 und Schwingachse 22 vergrößert oder verkleinert.
Da die Schwingachse in der in Fig. 13 angegebenen Pfeilrichtung schwingt, kann die
Amplitude der Schwingung der Schwingachse durch Verstellung des Anschlages 29, d.
h. Verschwenken des Hebels 27, verändert und eingestellt werden.
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Ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig. 14 und 15
dargestellt.
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Der Vibrator 30, welcher z. B. gemäß Fig. io bis 12 ausgeführt ist,
ist auf einer Vibratorachse 31 fest montiert. Die Vibratorachse steht senkrecht
auf der Unterlage 2 und ist im Bügel 32 drehbar gelagert. Der Bügel 32 ist mittels,
der Schrauben 33 an der Platte 3 befestigt. Die Schwingachse 22, ">eiche oben aus
dem Vibrator 'herausragt, steht im schwingungsfreien Zustand koaxial zur Vibratorachse
und führt bei erregtem Vibrator Schwingungen parallel zur Unt.erlagsebene aus. Im
Zentrum, d. h. im Schwerpunkt der kreisrunden Unterlage 2, ist z. B. durch Kleben
ein Lagerstück 34 befestigt, in welchem die Schwingachse 22 drehbar gelagert ist.
Die Stromzuführung für den Vibrator geschieht über die Klemmen 35, die Bürsten 36,
die Schleifringe 37 und das mit den Schleifringen verbundene Kabel 23. Auf
der Vibratorachse ist ferner eine Seilrolle 38 befestigt. In der Platte 3 ist weiter
parallel zur Vibratorachse die Steuerwelle 39 drehbar gelagert, auf welcher die
Seilrolle 40 sowie das Steuerrad 41 befestigt sind. Das endlose Seil 42 verbindet
die beiden Seilrollen 38 und 40. Die Unterlage 2 liegt auf der Platte 3 auf. Auf
der Unterlage befindet sich das Fahrzeug 1 der beschriebenen Art. Die Platte 3 ist
mit vier Stützen 43 abgestützt.
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Die Wirkungsweise ist folgende: In einer bestimmten Winkelstellung
der Vibratorachse bzw. des Vibrators schwingt die Schwingachse bei erregtem Vibrator
in einer bestimmten Richtung, z. B. in der in Fig. 14 und 15 angedeuteten. Die Unterlage
wird durch die Schwingachse mitgenommen und schwingt in derselben Richtung mit.
Da der Antrieb der Unterlage durch die Schwingachse in deren SchNverpunkt erfolgt,
haben sämtliche Punkte der Unterlage gleiche Schwingungsamplitude und Schwingungsrichtung.
Die Beschleunigungskräfte für den Antrieb der Unterlage sind z. B. bei einer Schwingfrequenz
von ioo Per/sec und einer Amplitude von o,5 mm ganz wesentlich größer als die Reibungskräfte
der Unterlage auf der Platte oder die Antriebskräfte für das Fahrzeug, so daß diese
letzteren beiden vernachlässigt werden können. Das Fahrzeug i wird sich nun bei
erregtem Vibrator, d. h. bei schwingender Unterlage, in der Schwingrichtung vorwärts
bewegen. Wird das Steuerrad41 gedreht, so dreht sich auch die Vibratorachse 31 und
damit auch der Vibrator 3o. Die Schwingungsrichtung der Schwingachse 22 wird ebenfalls
gedreht, und die Unterlage schwingt in der neuen Schwingungsrichtung. Da die Schwingachse
in der Unterlage drehbar ist und zur Vibratorachse koaxial steht, ändert sich die
Schwingungsrichtung der Unterlage, ohne daß sich diese letztere dreht oder verschiebt.
Das Fahrzeug i richtet sich nun nach der neuen Schwingungsrichtung aus und bewegt
sich in dieser vorwärts. Durch Drehen am Steuerrad kann somit die Fahrtrichtung
des Fahrzeuges
auf dem ganzen Bereich der Unterlage ferngesteuert
bzw. das Fahrzeug ferngelenkt werden.
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Fig. 16 und 17 zeigen eine zweite Ausführungsform der Erfindung. Der
Vibrator, welcher ähnlich aufgebaut ist, wie der an Hand von Fig. io bis 12 beschriebene,
ist unter der Unterlage montiert. Er besteht aus dem feststehenden Elektromagneten
mit Magnetkern 16, der Magnetspule 17, dem Anker 18, welcher auf dem freien Ende
der Blattfeder 2o befestigt ist. DieBlattfederzo ist auf der feststehenden Stütze
21 einseitig eingespannt. Ebenfalls auf der Ankerfeder, etwa in der Mitte des Ankers,
ist ein Anschlag 44 befestigt. Der Anker samt dem Anschlag 44 führt hier bei erregtem
Elektromagneten Schwingungen in vertikaler Richtung, d. h. senkrecht zur Ebene der
Unterlage 2 aus. Der Vibrator ist mittels des Trägers 45 und der Stützen 46 an der
Platte 3 befestigt. Der Winkelhebel 47, dessen Hebelebene senkrecht zur Unterlagsebene
steht, ist um die Achse 48 drehbar gelagert. Diese Achse 48 ist fest im Drehgestell
49 gelagert. Das Drehgestell ist am Lager 5o der Lagerplatte 51 um die vertikale
Drehgestellachse52 drehbar gelagert. Am vertikalen Schenkel des Winkelhebels47 ist
ein Zwischenglied 53 gelenkig befestigt, auf welches eine Zugfeder 54 wirkt. Die
Zugfeder ist mit ihrem zweiten Ende an einem Bolzen 55 befestigt, der seinerseits
fest auf dem Drehgestell 49 sitzt. Mit seinem horizontalen Schenkel berührt der
Winkelhebel den Anschlag 44 in der Drehgestellachse und wird durch Wirkung der Zugfeder
54 gegen den Anschlag 44 gedrückt. Im Zentrum, d. h. im Schwerpunkt der Unterlage
2, ist das Lagerstück 34 mit dem fest darauf sitzenden runden Bolzen 56 befestigt.
Dieser runde Bolzen 56 ist in einer Bohrung des Zwischengliedes 53 drehbar gelagert,
wobei die Drehachse koaxial zur Drehgestellachse 52 steht. Das Drehgestell 49 weist
eine Seilrolle 38 auf, welche über das Seil 42, die Seilrolle 40, die in Platte
3 drehbare Steuerwelle 39 in beschriebener Weise durch das Steuerrad 41 verdreht
werden kann. Auf der Unterlage, welche auf der Platte 3 aufliegt, befindet sich
das Fahrzeug i. Die Platte 3 ist auf vier Stützen 43 abgestützt.
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Die Wirkungsweise ist folgende: Bei mit Wechselstrom erregtem Magneten
des. Vibrators führt der Anker 18 und mit ihm der Anschlag 44 Schwingungen in vertikaler
Richtung aus. Dadurch wird der Winkelhebel ebenfalls in Schwingungen um die Achse
48 versetzt, da er ja mit seinem horizontalen Schenkel auf dem Anschlag 44 aufliegt.
Das Zwischenstück 53 gerät in Schwingungen mit horizontaler, d. h. zur Unterlage
paralleler Schwingungsrichtung, wobei die Schwingungsrichtung zudem noch in der
Ebene des Winkelhebels liegt. Die Unterlage 2 wird durch das Zwischenstück 53 über
den runden Bolzen 56 und das Lagerstück 34 zum Schwingen in Richtung der Unterlagsebene
angetrieben. Die Schwingungsrichtung der Unterlage verläuft in der gezeichneten
Stellung des Drehgestells gemäß den angegebenen Pfeilen, und das Fahrzeug bewegt
sich in dieser Richtung. Wird nun das Drehgestell verdreht, was durch Verdrehen
des Steuerrades geschehen kann, so verdreht sich auch die Ebene des Winkelhebels
um die Drehgestellachse und die Schwingungsrichtung des Zwischengliedes 53, und
somit wird auch die Unterlage in die neue Richtung gedreht, und das Fahrzeug bewegt
sich in der neuen Richtung vorwärts. Da der Berührungspunkt des Winkelhebels mit
dem Anschlag 44 in der Achse 52 des Drehgestells liegt, bleibt er für sämtliche
Winkelstellungen des Drehgestells an Ort und Stelle. Da der Antriebspunkt der Unterlage,
d. h. die Lagerstelle des runden Bolzen 56, ebenfalls in der Drehgestellachse liegt,
geschieht die Änderung der Schwingungsrichtung, ohne daß die Unterlage verschoben
oder verdreht wird. Durch Drehen am Steuerrad kann somit die Fahrtrichtung des Fahrzeuges
auf dem ganzen Bereich der Unterlage ferngesteuert werden.
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Fig. 18 und i9 zeigen eine dritte Ausführungsform der Erfindung. An
der Unterlage 2, auf welcher sich das Fahrzeug i bewegt, ist im Zentrum, d. h. im
Schwerpunkt, das Lagerstück 34 z. B. durch Kleben befestigt. Dieses ist auf der
exzentrischen Achse 57 einer Kurbel bzw. eines Exzenters 58 drehbar gelagert. Diese
Kurbel 58 besteht aus der Kurbelachse 59, der hierzu parallelen exzentrischen Achse
57 und einem Verbindungsstück zwischen beiden, welches als Kurhelarm6o bezeichnet
werden kann. Die Kurbelachse steht auf der Unterlagsebene senkrecht und ist in der
feststehenden Lagerbüchse 61 drehbar gelagert. Die Lagerbüchse ist auf das Montageblech
62 aufgenietet. Die Unterlage, auf welcher sich das Fahrzeug i bewegt, liegt auf
der Platte 3 auf, welche ihrerseits am Montageblech vermittels der Stützen 63 befestigt
ist. Auf der Kurbelachse ist eine Seilrolle 64 befestigt. Auf der exzentrischen
Achse ist ein Richtungsanzeiger 65 befestigt, welcher auf der Ebene, gebildet aus
Exzenterachse und Kurbelachse, senkrecht steht. Die Kurbel mit ihren darauf montierten
Teilen ist in Fig.27 vergrößert in schatzbildlicher Darstellung herausgezeichnet.
Auf 'dem Montageblech 62 ist ein Vibrator 30 z. B. gemäß Fig. io bis 12 fest
montiert mitvertikal nach unten stehenderSchwingachse22. Auf dieser Schwingachse
ist die Vibratorseilrolle66 drehbar gelagert. Der Anschlag67 sowie der Lagerwinke168
sind am Montageblech befestigt. Der zweiarmige Hebel 69 ist ini Lagerwinkel
68
drehbar gelagert, und auf seinem kürzeren Arm ist die Feder 70 eingehängt.
Das andere Ende dieser Feder ist an der Sch wingachse 22 befestigt. Die Schwingungsrichtung
der Schwingachse 22 ist durch Pfeile angegeben. Durch Betätigung des Hebels 69 wird
die Schwingachse vermittels der Feder 70 mehr oder weniger gegen den festen
Anschlag 67 gezogen, wodurch die Schwingungsamplitude verändert werden kann.
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In der auf das Montageblech 62 aufgenieteten Büchse 71 ist die Steuerwelle
39 drehbar gelagert. Auf dieser Steuerwelle ist am einen Ende die Seilrolle 72 und
am anderen Ende das Steuerrad 41 fest montiert. Die Spannrolle 73 ist auf der Spannrollenachse
74 drehbar gelagert. Die Spannrollenachse ist am freien Ende der Blattfeder75 befestigt,
welche an ihrem zweiten Ende am Winkel 76, der
| auf flir Jl@;tttagel@latte aufgettietet ist, befestigt ist. |
| Die vier Seilrollen h4, 66, 72 und 73 sind über das |
| endlose Seil 77 miteinander verbunden. Der Um- |
| schlingungssinn des Seiles um die Seilrollen ist in |
| Fig. 18 durch strichpunktierte Pfeillinien angegeben. |
| Durch Wirkung der Blattfeder 75 wird das Seil |
| mittels der Spannrolle 73 gespannt. Das Montage- |
| blech ist auf den Stützen 43 abgestützt. |
| Die Wirkungsweise ist folgende: Wird bei fest- |
| gehaltener Steuerwelle 39, d. h. bei feststehender |
| Seilrolle 72, die Schwingachse 22 durch den Vi- |
| brator 3o in Schwingungen in Richtung der ein- |
| gezeichtieten Pfeile versetzt, so wird dadurch über |
| das Seil 77 die Seilrolle 64 auf der Kurbelachse 59 |
| in Dreliscliwingungen versetzt. Die Achse 74 der |
| Spannrolle 7 3 wird in der angegebenen Pfeil- |
| richtung in Schwingungen versetzt, währenddem |
| (las auf und ab laufende Seilstuck der Seilrolle |
| 72 ruhig bleibt, (1a ja die Steuerwelle39 festgehalten |
| ist. Die so erzeugten Drehschwingungen der Kurbel- |
| achse 59 sind in den Fig. 21 und 22 im Auf- und |
| Grundriß schetnatisiert dargestellt. Der Kurbelarm |
| 6o und die exzentrische Achse 57 schwingen |
| zwisclieti zwei punktiert eingezeichneten Endlagen |
| mit den Winkeln ± a um die mittlere Stellung |
| (ausgezogen gezeichnet) 'hin und her. Die exzen- |
| trische Achse beschreibt dabei einen Kreisbogen, |
| der jedoch für genügend kleine Winkel a durch eine |
| Gerade ersetzt w-erdeti kann. Erfindungsgemäß sind |
| stets genügend kleine Amplituden a der Dreh- |
| schwingung vorauszusetzen, so daß die exzentrische |
| Achse praktisch geradlinige Schwingungen senk- |
| recht zum Kurbelarm 6o ausführt. Die Schwin- |
| gungsrichtung der exzentrischen Achse wird durch |
| das Verdrehen der mittleren @\'inkelstellung der |
| Kurbel ebenfalls verdreht. So zeigen z. B. Fig. 23 |
| und 24 die Kurbel in einer um 9o° verdrehten |
| mittleren Stellung in Auf- und Grundriß und Fig.25 |
| und 26 in einer um weitere 45° verdrehten mittleren |
| Stellung ebenfalls in Auf- und Grundriß. Die je- |
| w-ei@igen Schwingungsrichtungen der exzentrischen |
| Achse sind in den Grundrissen durch Pfeile an- |
| gegeben. Die Unterlage 2, "welche mittels des Lager- |
| stückes 34 auf der exzentrischen Achse der Kurbel |
| drehbar gelagert ist, wird in praktisch geradlinige |
| (für kleine Winkela) Schwingungen versetzt, wobei |
| die Schwingungsrichtung beim Verdrehen der |
| Kurbel ebenfalls verdreht wird. Außerdem wird die |
| Unterlage beitn \'erdrelieti der Kurbel trarnslatoriscli |
| auf einem Kreis tnit dem Kurbelradius verschoben. |
| was bei kleitieti Kurbelradien jedoch nicht störend |
| wirkt. Bei der in F ig. t8 und i9 gezeichneten |
| htirbelstellung ist die Schwingungsrichtung der |
| Unterlage in 1 ig. t 8 durch ['feile angegeben. Die |
| Verdrehung (1"r mittleren Stellung der Kurbel ge- |
| schielit dadurch, (laß die Steuerwelle 39 mit dem |
| Steuerrad 41 und der Seilrolle 72 verdreht wird, (ia |
| diese @'er<lrehung über (las Seil 77 auf die Seilrolle |
| 64 der hurbcl ühcrtragen wird. Die Verdrehung |
| kann erfolgen. w@üiren(ldem der \@ibrator schwingt. |
| Es ist atis 1# ig. t 8 ersichtlich, daß das Seilgetriebe, |
| bestehend aus (lein Seil 77 utld den Seilrollen 64,
66, |
| 72 uttd 73, als Differentialgetriebe wirkt, wobei die |
1>rehbewegung der Seilrolle 64 der Kurbelachse als Summe oder Differenz aus der
Vibrationsbewegung des Vibrators, d. h. der Schwingung der Schwingache 22 mit der
Seilrolle 66, und der Drehbewegung der Steuerwelle 39 mit Seilrolle 72 resultiert.
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Durch Verdrehen des Steuerrades kann somit die Schwingungsrichtung
der Unterlage beliebig verdreht und damit auch das Fahrzeug auf dem ganzen Bereich
der Unterlage ferngesteuert werden.
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Damit bei losgelassenem Steuerrad die Steuerwelle 39 durch den Vibrator
nicht in Drehschwingungen versetzt wird, muß das Massenträgheitsmoment der Steuerwelle
mit den darauf befestigten Teilen genügend groß sein, d. h. wesentlich größer als
das Massenträgheitsmoment, welches, die in der Exzenterachse wirksame Masöe der
Unterlage mit Bezug auf die Kurbelachse bildet, beide Trägheitsmometite auf die
Kurbelachse bezogen.
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Der als Stift ausgebildete Richtungsanzeiger 65 (Fig. i9 und 27) ist
in der Exzenterachse 57 befestigt und steht senkrecht auf der Ebene, gebildet aus
Kurbelachse und Exzenterachse.
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Somit gibt die Achse des Richtungszeigers stets die Schwingungsrichtung
der Exzenterachse (für kleine Winkel a) an. Da der Richtungsanzeiger von oben sichtbar
ist, kann an ihm die jeweilige Schwingungsrichtung der Unterlage und somit die Fahrtrichtung
von Fahrzeug i abgelesen werden.
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Der 1 lebel 69 mit der Feder 70 dient dazu, die Schwingungsamplitude
des Vibrators und somit die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges i; zu steuern. Wird
der gelenkig gelagerte Hebel 69
verschwenkt, so wird die Schwingachse 22 mittels
der Feder 70 mehr oder weniger gegen den Anschlag 6; gezogen und die Schwingungsamplitude
mehr oder weniger begrenzt.
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Die Steuerung der Schwingungsamplitude und somit der Uahrgeschwindigkeit
des Fahrzeuges könnte auch mit den an Hand von Fig. 13 beschriebenen Mitteln
erfolgen.
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Die Unterlage besteht vorteilhafterweise aus einer dünnen, ebenen
Platte aus einem spezifisch leichten Material, wie z. B. Papier, Karton, Presspan
oder Kunstharz, und ist auf einer ebenen Platte 3 frei aufliegend montiert. Die
Oberfläche der L,'nterlage wird mit Vorteil etwas aufgerauht, um die Wirksamkeit
der mechanisch gleichrichtenden Elemente des Fahrzeuges zu gewährleisten.
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In Fig. 2o ist eine weitere Ausführungsform im Schnitt teilweise dargestellt.
Der nicht gezeichnete Teil entspricht genau der Ausführungsform von 1, ig. i o.
Der Viürator mit der Schwingachse 22 ist außer als Vibrator noch als Vibratormotor,
z. B.
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gemäß der deutschen Patentschrift 349678 , ausgebildet. Die Motorachse
78 mit der darauf befestigten Seilrolle 79 kann sich langsam oder schnell vorwärts
oder rückwärts drehen. Die Steuerung der Drehzahl und Drehgeschwindigkeit erfolgt
stetig durch das Steuerrad 8o auf der Welle 8 , t, z. B. gemäß der im erwähnten
Patent heschrieberien Art und Weise. Die Seilrolle 82 auf der Steuerwelle 39 wird
über das Getriebeseil 83 durch den Motor angetrieben.
Die Wirkungsweise
ist folgende: Bei konstant drehendem Motor und gleichzeitig vibrierender Schwingachse
22 wird die Kurbelachse in eine gleichmäßige Drehbewegung, welcher die Drehschwingung
überlagert ist, versetzt, da die Bewegung der Kurbelachse aus der konstanten Drehbewegung
der vom Motor angetriebenen Steuerwelle 39 und der Vibrationsbewegung der Schwingachse
22 resultiert. Die Schwingungsrichtung der Unterlage verdreht sich stetig, und das
Fahrzeug fährt eine Kreisbahn auf der Unterlage. Wird nun durch Steuerung am Steuerrad
8o die Motordrehzahl verändert, so ändert sich auch die Geschwindigkeit der Drehung
der Schwingungsrichtung der Unterlage und damit auch der Kreishahnradius des Fahrzeuges.
Wird die Motordrehzahl bei vibrierender Schwingachse auf Null gesteuert, so fährt
das Fahrzeug geradeaus, und wird die Drehrichtung des Motors geändert, so fährt
das Fahrzeug Kurven im andern Sinne. Zum t'iiterschied gegenüber den früher beschriebenen
Ausführungsformen wird hier die Geschwindigkeit der Änderung der Fahrtrichtung des
Fahrzeuges gesteuert und nicht die Fahrtrichtung unmittelbar. lies entspricht der
Steuerung normaler technischer Fahrzeuge. Auch diese Ausführungsform ist mit einer
Vorrichtung zur Steuerung der Vibrationsamplitude hzw. der Fahrgeschwindigkeit des
Fahrzeuges, betehend aus Hebel 69, Feder 70 und Anschlag 67, versehen.