-
Einrichtung zum Schalten von Antrieben in Spielzeug- und Modellfahrzeugen
Es ist bekannt, Antriebe von Spielzeug- und Modellfahrzeugen fernzusteuern. Als
Mittel dazu dienen mechanisch wirkende Schalter, z. B. Bowdenzüge o. dgl., pneumatisch
arbeitende Schalter oder auf elektrische Stromstöße oder Stromunterbrechungen ansprechende
Relais, die Schrittschaltwerke, Schaltwippen o. dgl. betätigen.
-
Einen anderen Vorschlag zur Fernsteuerung von Kleinfahrzeugen offenbaren
die folgenden Ausführungen.
-
Erfindungsgemäß besteht die neue Einrichtung im wesentlichen aus einem
Mikrofon, das mit dem Antrieb derart gekoppelt ist, daß eine Schallschwingung den
Antrieb ein- bzw. ausschaltet. Das Mikrofon kann in einem Mikrofonstromkreis liegen,
mit dem ein Schaltstromkreis sowie ein Arbeitsstromkreis zum Steuern des Antriebes
gekoppelt ist.
-
Ein mit dieser Einrichtung ausgebautes Automodell hat Versuchsfahrten
durchgeführt, die bekannte Konstruktionen hinsichtlich ihrer Wirkungsweise übertreffen.
Ein Ruf, ein Pfiff oder irgendein anderes Signal mit einem Lärminstrument wirkt
schaltend auf einen Antrieb ein und setzt beispielsweise das Fahrzeug in Bewegung
bzw. bringt es durch Abschalten des Antriebes wieder zum Stillstand oder schaltet
die Lenkung um.
-
Der Einbau von Gleichrichtern in den Schaltstromkreis kann vermieden
werden, wenn Erwägungen, die die Verkaufsmöglichkeiten des Fahrzeuges betreffen,
den Hersteller zu einem möglichst billigen Bau der Modells veranlassen sollten.
Besser
ist es jedoch, an sich bekannte Gleichrichter in den Schaltstromkreis
einzubauen.
-
Ferner ist noch eine weitere Ausgestaltung der Erfindung in Gestalt
eines Widerstandes erdacht worden, der die Funken löscht, durch die die Selbstinduktionsspannung
in der Spule des Schaltmagneten beim Öffnen des Arbeitsstromkreises entsteht.
-
In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele dargestellt.
-
Abb. i zeigt ein Schaltschema einer besonders einfachen Ausführung
der Einrichtung, Abb. 2 eine andere, mehr Einzelteile aufweisende Ausführung, die
ein Schrittschaltwerk steuert und Abb. 3 und 4 Schaltbilder von Einrichtungen,
die auf mehr als zwei akustische Signale ansprechen. Im Mikrofon ia (Abb. i) bzw.
lb (Abb. 2) wird der -i%#tikrofonstrom aus der Stromquelle 2 bei geschlossenem Schalter
3 entsprechend der Schallbeaufschlagung moduliert. Es ist zu bemerken, daß
nicht der Schallimpuls als solcher verwertet wird. 'Vielmehr wird eine hohe Empfindlichkeit
dadurch erreicht, daß die Eigenfrequenz des Mikrofons, die bei ioo bis i5oo Hz liegt,
in Resionanz z. B. mit der Formanten des Lautes A gebracht wird, die ebenfalls
iooo Hz liegt.
-
Der Übertrager 4 dient sowohl zur Anpassung des Widerstandes des Relais
5 an den Innenwiderstand des Mikrofons i, als auch zur Trennung des aufgedrückten
Wechselstromanteils vom Mikrofongleichstrom. Der sekundärseitig fließende Sprechwechselstrom
wird im Gleichrichter 6 (Trockengleichrichter in Graetzschaltung oder Zweiwegschaltung
oder auch nur Einweggleichrichtung) gleichgerichtet. Der gleichgerichtete Sprechstrom
wird dem polarisierten Relais oder einem anderen hochempfindlichen neutralen Relais
(dann evtl. ohne N-orherige Gleichrichtung) zugeleitet. Bei Erregung schließt das
Relais 5 den Stromkreis des Schaltinagneten 7, der die Bremse des
Triebwerks anzieht bzw. löst oder bei dem Antrieb den Stromkreis für den Atitriebsmotor
(nicht gezeichnet) über ein Schrittschaltwerk 8 oder eine Wippe schließt
bzw. öff riet.
-
Der zum Schaltmagnet 7 parallel gelegte Widerstand
9 dient zur Funkenlöschung am Kontakt des Relais 5, da er die beim
Abschalten in der Magnetspule entstehende Selbstinduktionsspannung praktisch kurzschließt.
Wird der Stromkreis durch das Relais 5 unterbrochen, so wird beim Zerfall
des Nlagnetfeldes der Spule 7 in der Wicklung ein Strom indenziert, der dem
ursprünglichen Erregerstrom gleichgerichtet und vom Widerstand 9 \-erbraucht
wird (Abschaltvorgang einer kurzgeschlossenen Spule ' ).
-
Durch einen Verstärker V (Abb. i), der an sich bekannt ist, kann die
Empfindlichkeit des Mikrofons ill und die Schaltleistung des Relais 5 erhöht
werden.
-
Der Gegenstand gemäß Abb. 3 stellt eine Einrichtung dar, die
beliebig vielen in beliebiger Reihenfolge gegebenen Befehlen gehprcht. Bei Erregutig
des Relais 5 schließt der Relaiskontakt den Schaltstromkreis, und der Schaltstrom
fließt durch die Schaltmagnete io und i i - Der Schaltmagnet io betätigt
lediglich ein Schaltwerl, 8 und zieht eine Rückstellfeder 12 mit auf. Eine
auslösbare Rücklaufsperre 13 verhindert das Zurückdrehen der Kontaktwalze
in die Ausgangsstellung nach einern Impuls. Der Schaltmagnet i i besitzt eilte Abfallverzögerung,
bestehend aus den Ohnischen Widerständen 14, 16 und dem Kondensator 15, und hat
die Aufgabe, den lin Arbeitsstrornkreis liegenden Kontakt 17 so lange zu lösen,
bis die Schaltwalze oder Kontaktfinger auf dem gewünschten Kontakt steht und die
dazwischenliegenden Kontakte nicht gesteuert werden können. Steht die Kontaktwalze
auf dem gewünschten Kontakt, so fällt nach Überschreiten der Abfallverzögerungszeit
der Anker des Kontaktschalters i i zurück, und der Arbeitsstromkreis ist geschlossen.
Der Arbeitsstrom fließt jedoch auch durch die Magnetspule des Sperrauslösers des
Schaltwerkes, so daß die vorgespannte Rückholfeder 12 die Schaltwalze in ihre Ausgangsstellung
zurückdreht. Damit beini Zurücklaufen der Walze über die vorherliegenden Kontakte
keine ungewollten Steuervorgänge ausgelöst werden, schließt die angezogene Klinke
13 einen Kontakt 18, der auf den Schaltmagnet ii einen Inipuls gibt. Dieser Impuls
reicht aus, mit der Abfallverzögerung den Kontakt 17 so lange zu öffnen, bis die
Schaltwalze in ihre Ausgangsstellutig zurückgekehrt ist. Da der Sperrauslöser mit
im Arbeitsstronikreis liegt, kann eine Rückstellung der Schaltwalze erst nach tatsächlich
erfolgter Schließung des gewünschten Arbeitskontaktes erfolgen.
-
Die Ohmschen Widerstände bewirken zusarntnen mit dem Kondensator 15
eilte Abfallverzögerung des Relais i i. Das Relais i t erhält durch den Widerstand
14 eitle Vorspannung, die jedoch nicht ausreicht, den Anker 17 anzuziehen.
lin Monient einer SchaltauslÖsung durch den Kontaktarm des Schrittschaltwerkes
8 wird die Klinke 13 durch ihre Magnetspule angezogen, durch die der Schaltstront
fließt. Zu gleicher Zeit schließt die Klinke 13 den Kontakt 18, der den Widerstaud
14 kurzschließt. Dadurch erhält das Relais i i die volle Spannung der Stromquelle;
der Anker 17 wird angezogen und unterbricht den Schaltstromkreis für die Zeit des
Vor- oder Rücklaufes des Schrittschaltwerkes g.
-
Die angegebene elektrische Abfallverzögerung kann jedoch auch durch
eine andere Abfallverzögerung ersetzt werden. Elektroniechanische, hydraulische
oder pneumatische Verzögerungen sind als Äquivalente dem Fachmann bekannt. Beispielsweise
kann der Anker 21 eine Feder aufziehen, deren Energie nach Freigabe des AnkerS 21
über eilte Fliehkraftbreinse, Unruhwerk o. dgl. langsam 111 Wärme umgesetzt wird
und dabei den Kontakt 17
bis zur Entspannung der Feder offen hält.
-
Bei der Ausführung nach 4 sind die Schaltmagnete io und i i zu einein
Schaltmagtiet 19 vereinigt. Dieser besitzt zwei Anker 20 und 2
1, N-011 denen einer, 20, lediglich das Fortschalten bewirkt, während der
andere, 21, abfallverzögert ist (elektrisch oder mechanisch) und den Kontakt 17
so lange offen hält, bis die Schaltwalze auf den gewünschten
Kontakt
vorgedreht ist. Während der Schaltung der Schaltwalze kann durch denselben Anker
der Kontaktfinger von der Kontaktplatte oder Umgekehrt abgehoben und somit der Arbeitsstronikreis
unterbrochen werden.
-
Die elektrische Abfallverzögerung wirkt folgendermaßen: Der Nfagnet
ig bekommt durch den Widerstand 23 eine Vorspannung, die jedoch nicht ausreicht,
die Anker 2o oder 21 anzuziehen. Durch Betätigung des Relais # wird der Widerstand
23
kurz geschlossen, am Magnet ig liegt die volle Spannung, die Anker 21 Und
22 werden angezogen. Zu gleicher Zeit ladet sich der Kondensator 24 über dem Widerstand
22 auf, der nach Stromunterbrechung bei Relais 5 seine Ladung über den Widerstand
22 wieder in den Magnet ig schickt. Der Anker 20 hat eine solche Vorspannung, daß
der vom Kondensator nachgelieferte Strom nicht ausreicht, den Anker zu halten, während
dagegen der Anker 21 noch gehalten wird. Die Haltezeit ist weitgehend regelbar durch
die Größe der Teile 22, 23 und 24. Trifft eine Stromimpulsfolge, deren
stromlose Perioden innerhall) der Haltezeit des Ankers 21 liegen, den Magnet ig,
so schaltet der Anker 20 jeweils weiter, während der Anker 21 über die gesamte Schaltzeit
angezogen bleibt und den Kontakt 17
unterbricht. Der Anker 20 ist durch die
Zugfeder 25
belastet.
-
Rein äußerlich unterscheidet sich ein mit dem Erfindungsgegenstand
ausgerüstetes Spielzeugauto nicht oder nur unwesentlich von seinem Vorbild. Das
Mikrofon und alle anderen Schaltelernente werden zweckmäßigerweise in der Fahrzeugkarosserie
untergebracht. Bewährt hat sich allerdings auch ein Muster, bei dem eine Ersatzreifennachbildung,
die vorbildsgetreu am Fahrzeug sitzt, als Mikrofongehäuse ausgebildet ist.