Anlage zur Beförderung und/oder Steuerung von entlang einer Bahn bewegbaren Teilen

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Anlage zur Beförderung und/oder Steuerung von entlang einer Bahn wie ein Fahrzeug bewegbaren Teilen und die zugehörigen Teile gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.

[0002] Man kennt zwar Spielanlagen in Form einer Autobahn oder dergleichen, wobei die Autos entlang der Bahn fahren und geführt werden. Hierbei ist es nachteilig, daß für die Übertragung der Antriebskraft entweder mechanische Mittel vorgesehen sein müssen, z. B. in der Weise, daß ein Antriebsdorn des Fahrzeuges mit einer in einem Schlitz befindlichen und rotierenden Spirale kämmt. Auch ist ein elektromotorischer Antrieb der Spielfahrzeuge bekannt, wobei die Bahn in Schlitzen oder darauf eine oder mehrere Stromschienen aufweist, auf der Stromabnahmeschleifer des Spielfahrzeuges gleiten. Nachteilig ist auch hierbei der erhebliche mechanische und/oder elektrische Aufwand, der sich sowohl in einem relativ hohen Gewicht der Fahrzeuge, als auch in teuren Herstellungskosten niederschlägt. Bei Bahnen, welche den Strom durch Schleifer von Schienen abnehmen, kommt hinzu, daß die hierbei entstehende Funkenbildung zu empfindlichen Störungen des Radio- und Fernsehempfangs führt. Zum Antrieb von Spielfahrzeugen sind auch sogenannte Linearmotoren bekannt, die aber einen recht erheblichen mechanischen und elektrischen Aufwand erfordern und bei einem translatorisch nicht bewegten Empfangsorgan keine Leistung auf dieses übertragen können.

[0003] Aus der DE-B-1 079 516 ist ein mit Fernsteuerung betriebenes Fahrspielzeug mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1 bekannt. Die dort vorgesehenen Permanentmagneten haben nur eine Stabform mit einer Magnetisierung in der Stabrichtung. Dies wirkt sich zunächst ungünstig auf die Größe des Drehmomentes aus, wodurch eine sehr schlechte Ausnutzung des durch die Rotation benötigten Raumes bzw. Volumens gegeben ist, das von einem elektromagnetischen Feld bestimmter Größe über den Magneten auf das Fahrzeug übertragbar ist. Soweit in dieser Vorveröffentlichung mit einem solchen Magneten ausgestattete Fahrzeuge gezeigt sind, erlaubt die dort vorgesehene und offenbarte Anordnung nur die Bewegung eines schwimmenden Schiffes oberhalb einer Bahn. Die mit einer direkten Antriebsverbindung zur Bahn versehenen Fahrzeuge sind bei der dort offenbarten Anordnung durch das Magnetfeld nur dann betreibbar, wenn sie sich innerhalb der Spule befinden, da andernfalls die Magnetfeldlinien in Richtung der Drehachse und senkrecht zur N-S-Polarität ihres Magneten verlaufen. Auch offenbart diese Vorveröffentlichung keine Lenkung dieser Fahrzeuge, sondern nur allgemeine Steuerungen im Sinne der Auslösung eines Schaltvorganges, akustischer Signale oder dergleichen.

[0004] Die « transformatorische Übertragung der Antriebsenergie von der bewickelten magnetisierbaren Lauffläche auf die Sekundärwicklung im Fahrzeug samt deren Eisenkern - geht natürlich am besten wenn letzterer « auf der Platte schleift und zwar zeigt die passive Empfangsspule samt ihren Gegenamperewindungen kaum die Wirkung zum Betreiben eines Motors.

[0005] Bereits Patent, DE-C-941 659 vom 9.4.49 zeigt auf, daß auch die Empfangsspule aktiviert werden muß, um einigermaßen Erfolg haben zu können, durch Gestaltung als Elektromagnet.

[0006] Als Permanentmagnet gemäß Anmeldung in gedrungener Form besonders, als Rotor, ist der Empfänger unvergleichlich viel wirkungsvoller. Er nimmt die Streuenergie aus viel größerem Feldvolumen auf und wirkt als Läufer eines Synchronmotors, resonanzähnlich, solanger « im Tritt = läuft. Legt man um den Permanentrotor zusätzlich eine Spule so kann man dem Rotor außer der Antriebsleistung noch Strom entnehmen z. B. zur Beleuchtung.

[0007] Die Aufgabe der Erfindung besteht demgegenüber darin, eine Anlage und zugehörende Teile gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1, ohne daß im zu befördernden Teil eine Batterie oder ein vollständiger Motor vorgesehen sein muß, so auszugestalten, daß mit einem genügend starken Drehmoment Teile und zwar insbesondere kleine Fahrzeuge betreibbar sind, die dabei unmittelbar auf der Bahn und damit oberhalb der Spule laufen.

[0008] Zur Lösung dieser Aufgabe dienen, ausgehend von den Merkmalen des Oberbegriffes des Anspruches 1, die Merkmale des Kennzeichens des Anspruches 1. Die Ausbildung der Permanentmagnete in Radform oder als Welle und ihre Magnetisierung im Rad- oder Wellendurchmesser nützt das gegebene Volumen aus und ergibt auf kleinem Raum ein relativ starkes Drehmoment, womit sich die erfindungsgemäße Anordnung insbesondere zum Antrieb kleiner Teile, z. B. sehr kleiner, nur einige Zentimeter langer Spielfahrzeuge, oder dergleichen Teile eignet. Diese Permanentmagnete sind mit geringeren Kosten herstellbar als die Stäbe gemäß DE-B-1 079 516. Die im Anspruch 1 umschriebene Art und Anordnung des Magnetfeldes in Bezug auf die Drehachse des bzw. der Permanentmagnete erlaubt deren Antrieb beim Lauf auf der Bahn selber. Schließlich kann für sich oder in Kombination mit der vorgenannten Anordnung zur Beförderung des Teiles eine Magnetlenkung.des Teiles vorgesehen sein. Im zu befördernden Teil muß weder für dessen Beförderung noch für dessen Lenkung ein vollständiger Motor vorgesehen sein. Auch ist dort keine Batterie erforderlich. Dies trägt weiter dazu bei, den Aufbau des zu fördernden Teiles zu vereinfachen und dessen Größe zu verringern. Das Empfangsorgan in Form eines oder mehrerer sich drehender Permanentmagnete kann vom jeweiligen Magnetfeld auf sie übertragene Leistung unmittelbar oder über einfache Übertragungsmittel in den Antrieb oder die Steuerung des Teiles, insbesondere eines Spielfahrzeuges umsetzen. So können gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ein oder mehrere sich drehende Permanentmagnet(e) als Antriebsrad oder Antriebswelle des Spielfahrzeuges ausgebildet sein. Die Antriebswelle kann einen kreisrunden Querschnitt aufweisen. In diesem Fall kann sie direkt auf der Bahn laufen. Es sind keine Vorrichtungen zur mechanischen Kraftübertragung von der Bahn auf das zu befördernde oder zu steuernde Teil und auch keine Schleifkontakte erforderlich, wodurch die geschilderten Nachteile entfallen. Dies ist auch Voraussetzung dafür, daß man batterie- und motorlose Teile, insbesondere die erläuterten Spielfahrzeuge von geringem Gewicht und geringer Abmessung verwenden kann, denn eine mechanische Kraftübertragung oder die Abnahme von elektrischem Strom durch Schleifer setzt voraus, daß das jeweilige Teil bzw. Fahrzeug mit einem gewissen Gewicht auf den Kraftübertragungsmitteln bzw. der Stromschiene aufliegt. Der fabrikatorische Aufwand für eine solche Anlage, insbesondere eine Bahnanlage mit zugehörigen Spielfahrzeugen ist sehr gering, wodurch sich die Herstellungskosten entsprechend reduzieren. Dem kommt auch der oben beschriebene Umstand entgegen, daß nach der Erfindung ausgebildete Spielfahrzeuge sehr klein sein können. Ein weiterer Vorteil dieser mit der Erfindung ermöglichten Kleinheit solcher Fahrzeuge und damit der zugehörigen Bahn liegt darin, daß die Anlage auch auf einem verhältnismäßig kleinen Raum aufgestellt werden kann. Bei den bisher bekannten Bahnanlagen bestand immer das Problem, daß diese zum Aufstellen eine verhältnismäßig große Fläche verlangten, die aber oft in einer Wohnung nicht zur Verfügung steht. Die Bahn kann in einzelne miteinander mechanisch und elektrisch verbindbare Bahnelemente unterteilt werden. Es wird mit einfachsten Mitteln eine Leistungsübertragung mit hohem Wirkungsgrad durch ein Streufeld erzielt. Dabei können mit einer Bahn bzw. Spulen zugleich viele Antriebe also viele Teile, insbesondere Spielfahrzeuge und/oder zugehörige Steuerungen betrieben werden. Durch die Anordnung einer entsprechenden Anzahl von Spulen hintereinander wird eine Translatorische und kontinuierliche Beförderung der Teile entlang der Bahn erreicht. Nach ihrer allgemeinen Definition kann eine Spule eine oder mehrere Windungen beinhalten. Durch Anordnung unterschiedlicher Bahnen nebeneinander und Änderung der Frequenz sowie andere Dimensionierung der zu fördernden Teile, insbesondere der Durchmesser der Permanentmagneten und etwaiger Kraftübertragungsmittel können die erzielten Geschwindigkeiten in einem weiten Bereich variiert werden.

[0009] Wie erwähnt dient das Prinzip der Erfindung entweder zur Übertragung der Antriebsleistung oder zur Steuerung des Teiles, z. B. zur Lenkung eines Spielfahrzeuges, oder für beide vorgenannten Funktionen (Leistungsübertragung und Steuerung).

[0010] Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteransprüchen und ferner den nachstehend beschriebenen und in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeipielen zu entnehmen, wobei diese Ausführungsbeispiele sich auf die bevorzugte Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung, nämlich ein Lehr- und/oder Spielmittel in Form einer Bahnanlage und zugehörigen Spielfahrzeugen beziehen. Die Lehre der Erfindung kann aber ebenso für entlang einer Anlage zu bewegende und/oder zu steuernde Teile anderer Art eingesetzt werden. In der Zeichnung zeigt : Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer Bahn in der Draufsicht unter Weglassung der Bahn, Fig. 2 einen Schnitt gemäß der Linie 11-11 in Fig. 1, Fig. ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Bahn, ebenfalls unter Weglassung der Bahn, Fig. 4 einen Schnitt gemäß der Linie IV-IV in Fig. 3, Fig. 5-10 weitere Ausgestaltungsmöglichkeiten und Bahnen nach der Erfindung, Fig. 11-21 Ausführungsmöglichkeiten von Spielfahrzeugen nach der Erfindung, Fig. 22-24 Ausführungsmöglichkeiten von Steuerungen nach der Erfindung, Fig. 25 eine weitere Ausführungsform der Erfindung zum Betreiben einer Beleuchtung, Fig. 26 eine weitere Ausführungsmöglichkeit der Erfindung, Fig.27-29 weitere Ausführungsbeispiele der Erfindung.

[0011] Zunächst wird an einigen Ausführungsbeispielen die Bahnanlage erläutert. So zeigt Fig. 1 und 2 z. B. aus Kunststoff bestehende Bahnelemente 1 einer bestimmten Länge, die seitlich mit Führungskanten 2 für die Fahrzeuge versehen sein können. In ihnen befinden sich Spulen 4, die um Eisenteile 5 gewickelt sind und damit elektromagnetisch das Streufeld 6 erzeugen (siehe Fig. 2). Das Eisen 5 besteht in diesem Beispiel aus einer entsprechenden Anzahl von abgebogenen Drähten, jedoch ist die Erfindung hierauf nicht beschränkt. Um den Abstand a zwischen den Eiseneinlagen der Spulen zu überbrücken, können seitlich weitere Eisenteile, z. B. Drähte 7 eingelegt werden.

[0012] Die Bahnelemente sind miteinander verbindbar, z. B. in der Weise, daß an jeder Stirnkante ein druckknopfähnliches, vorspringendes Verbindungselement 8 und ein zur Aufnahme des Elementes 8 des angrenzenden Bahnelementes dienende Vertiefung 9 vorgesehen ist, die sich nach innen hin erweitert. Somit können die Bahnelemente an ihren Stirnenden mit Schnappwirkung verbunden werden, wodurch auch gleichzeitig verhindert wird, daß sich die Bahnelemente um ihre Längsachse relativ zueinander verdrehen. Die Teile 8, 9 liegen beidseitig und symmetrisch zur Mittellängsachse 10 des Bahnelementes.

[0013] Auf der Lauffläche 3 der Bahnelemente laufen die zu fördernden Teile, hier allgemein mit 12 bezeichnete Spielfahrzeuge.

[0014] Im Ausführungsbeispiel der Fig. 3, 4 ist innerhalb des insoweit mit dem Beispiel der Fig. 1, 2 gleichen Gehäuses 1 eine eisenlose Drahtschleife 13 vorgesehen, die ebenso wie die im Beispiel der Fig. 1, 2 in Reihe geschalteten Spulen 4 elektrisch über die Verbindungsmittel 8, 9 mit den Spulen der angrenzenden Bahnelemente verbunden sind, so daß die Verbindungsmittel 8, 9 auch hier nicht nur der mechanischen Koppelung, sondern zugleich der elektrischen Verbindung dienen. Das von der Drahtschleife 13 erzeugte Streufeld 14 ist in Fig. 4 mit dargestellt. Es verläuft, wie ein Vergleich mit Fig. 2 zeigt, aufgrund der anderen Spulenanordnung anders als im Beispiel der Fig. 1, 2. In der dargestellten Anordnung der Fahrzeuge sind Permanent-Magnete vorgesehen, die gemäß den Fig. 15 bis 21 auch von einem horizontal und quer zur Längsrichtung der Bahn verlaufenden Wechselfeld antreibbar sind. Fahrzeuge mit einer Lage des Magneten gemäß den Fig. 12 bis 15 wären dagegen im Ausführungsbeispiel der Fig. 4 nicht oberhalb der Drahtschleife 13, sondern entweder außerhalb oder derart mittig zu dieser anzuordnen, daß sie sich im Bereich der senkrecht aus der Bahn austretenden, bzw. senkrecht neben der Bahn verlaufenden Feldlinien (siehe z. B. gemäß senkrechtem Pfeil in Fig.4) befinden. Die letztgenannte Variante der Erfindung ist in der Zeichnung nicht dargestellt. Die Pfeile 35 in Fig. 2 und Pfeile 47 in Fig. 4 geben das Bild für eine Gleichstrompolung der Wicklungen wieder bzw. das Bild für einen Moment der Wechselstromphase, das sich in der nächsten Halbwelle umkehrt. Die Pfeile 46 in Fig. 2 und 46' in Fig. 4 geben die vektoriell addierte Feldrichtung, ebenso phasenabhängig wieder.

[0015] Die Ausführungsform gemäß den Fig. 3, 4 ist vor allem für die Verwendung von gegenüber der üblichen Netzfrequenz von 50 Hz wesentlich höheren Frequenzen gedacht.

Fig. 5 zeigt mit dem Schnitt V-V in Fig. 5a eine Abwandlung der Ausführungsform gemäß den Fig. 1, 2, die sich vor allen Dingen für schmälere Bahnen eignet. Die Spule verläuft in Bahnlängsrichtung und ist mit 4' und die Eisenteile sind mit 5' beziffert.

Fig. 6 zeigt eine zweiteilige Form des Bahnelementes, bestehend aus einem Unterteil 16 und einem darauf steckbaren und gegebenenfalls austauschbaren Oberteil 17, wobei das Oberteil 17 insgesamt vier Führungsleisten 2 mit drei Bahnen 11 für das zu befördernde Spielfahrzeug oder dergleichen hat. Die Spule 4 mit Eisenteilen 5 entspricht in etwa dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1.

Fig. 7 zeigt eine Bahn mit einem Unterteil 19 und zwei Oberteilen 20, die zwei Bahnen 11 bilden. In diesem Fall sind keine seitlichen Führungsstege vorgesehen, da hier alle Fahrzeuge durch das Eisen der Spule in der Spur gehalten werden (hierzu wird auch auf die nachfolgenden Erläuterungen der Wirkungsweise der Leistungsübertragung gemäß der Erfindung verwiesen).

Fig.8 zeigt eine weitere Ausführungsmöglichkeit einer Bahn nach der Erfindung in Form einer « Hochstraße mit Spulen 4 und Eisenteilen 5 analog der Ausführungsform der Fig. 1, 2, wobei mehrere obere Laufflächen 22, 22' mit Führungsstegen 2 und auch noch einige untere Laufflächen 24 für eine U-Bahn 26 vorgesehen sind. Auch eine Häugebahn 25 ist möglich.

Fig. 9 und 9a zeigen in der Draufsicht Bahnelemente mit Weichen in Form von magnetisierten schwenkbaren oder feststehenden Streifen 27 mit einem nach oben gerichteten Pol, bzw. 28 mit zwei nach oben gerichteten Polen. Eine besonders gute Führung ist auch durch einen 3-Poligen Streifen erreichbar (nicht dargestellt), während Fig. 10 ein Bahnelement 29 mit einer Wicklung 4 und Eisenteilen 5 etwa gemäß dem Ausführungsbeispiel der Fig. 1, 2 zeigt, wobei aber die Bahn in Form einer Wendeschleife (siehe Pfeile 30) für die zu bewegenden Fahrzeuge oder dergleichen ausgebildet ist.

[0016] Die Wirkungsweise einer solchen Anlage wird später erläutert. Zunächst sollen Ausführungsbeispiele der zu fördernden Teile, hier kleine Spielfahrzeuge, in ihrem Aufbau und insbesondere in der Anordnung und Gestaltung ihrer Permanentmagneten erläutert werden.

[0017] Während die erläuterten Bahnelemente mit der Vielzahl hintereinander angeordneter Spulen als elektromagnetische Streufeldelemente gewissermaßen Stator-Eigenschaft haben, besitzen die nachstehend erläuterten Fahrzeuge in ihren Permanentmagneten die zugehörige « Rotor _"Eigenschaft.

[0018] Fig. 11 zeigt zur Erläuterung des Prinzips der Erfindung auf einer mit 31 angedeuteten Bahn einen Permanentmagneten 32 in Form einer zylindrischen Walze, z. B. einen Hartferrit-Magneten, dessen diametrale Polarität jeweils mit N und S angegeben ist und näher aus der Stirnansicht der Fig. 12 (gemäß Pfeil 33) und der Seitenansicht der Fig. 13 (gemäß Pfeil 34) zu entnehmen ist. Seine Drehachse 32' verläuft parallel zur Auflagefläche und quer zur Fahrtrichtung. Ein derartiger Permanentmagnet wird von den senkrecht aus der Bahnfläche austretenden Feldlinien des elektromagnetischen Wechselfeldes bewegt, wie sie mit den Pfeilen 35 in Fig. 2 angedeutet sind, wobei die Feldlinien immer jeweils die zugehörige Polarität anziehen, bzw. abstoßen, wodurch die Rotation des Permanentmagneten und damit der Lauf des damit ausgerüsteten Spielfahrzeuges oder dergleichen in der mit Pfeil 36 angegebenen Fahrtrichtung bewirkt wird. Um eine Totpunktlage zu vermeiden, ist ein Eisenstück 37 vorgesehen (siehe Fig. 13) welches für den Start den Permanentmagneten 32 zo dreht, daß der Nordpol N und der Südpol S nicht genau senkrecht übereinander liegen. Ein solches Spielfahrzeug kann z. B. auf den Flächen 22' im Ausführungsbeispiel der Fig. laufen.

[0019] Fig. 14 zeigt schematisch den permanentmagneten 32 gemäß den Fig. 11-13 mit der zugehörigen Bahn 31 und einem vom Permanentmagneten angetriebenen entweder auf dessen Achse befindlichen Reibrad (nicht dargestellt). Das Ganze kann in einem hier nur strichpunktiert angedeuteten, einem Spielfahrzeug nachgebildeten Gehäuse 39 angeordnet sein. Die Bewegung eines solchen Fahrzeuges verläuft senkrecht zur Zeichenebene der Fig. 14. Der Reibradantrieb könnte aber gem. Fig. 14 auch so erfolgen, daß ein in Verlängerung der Magnetachse am Permanentmagneten befestigter Achsstummel 40 das entsprechend größere Reibrad 38 antreibt. Aufgrund dieser Untersetzung wird die Geschwindigkeit des Fahrzeuges entsprechend reduziert.

[0020] Aus dem Vorhergehenden ergibt sich bereits, daß das elektromagnetische Wechselfeld eine senkrechte Komponente zur Magnetlängsachse haben muß.

[0021] Im Ausführungsbeispiel der Fig. 15 verläuft die Längsachse 41' des Permanentmagneten 41 in der mit Pfeil 42 angegebenen Fahrtrichtung. Ein Achsstummel 43 des Permanentmagneten treibt ein Kronenrad 44 der Radachse 45. Ein mit einem solchen Permanentmagneten 41 ausgerüstetes Spielfahrzeug oder dergleichen wird auf einer Spur der Fahrbahn unterzubringen sein, über der die Feldlinien ganz oder teilweise senkrecht oder quer zur Fahrtrichtung verlaufen, z. B. im Bereich 46 der Feldlinien gemäß Fig. 2, bzw. 48' der Feldlinien in Fig. -4 Anstelle des Getriebes 43, 44 könnte auch eine « magnetische Zahnstange » vorgesehen sein (siehe Fig. 27 und 28).

[0022] Im Beispiel der Fig. 16 (Draufsicht), Fig. 17 (Stirnansicht und Fig. 18 (Seitenansicht) ist ein Permanentmagnet 48 mit schräg stehender Achse 49 gezeigt. Ein mit einem solchen Permanentmagneten ausgerüstetes Fahrzeug kann sowohl auf Bahnspuren laufen, die von etwa senkrechten Feldlinien durchsetzt werden, als auch auf Bahnspuren, über denen die Feldlinien etwa waagerecht verlaufen, da aufgrund der Schräglage der Achse der Permanentmagnet von senkrechten und von waagerechten Feldlinien eines Wechselfeldes in Umlauf versetzt wird. Der Abtrieb erfolgt direkt durch Auflaufen der Kante 50 auf der Bahn 18. In der Variante dieser Ausführungsform gemäß Fig. 19 läuft der Permanentmagnet 48 mit dem Rand eines balligen Achsstummels 51 auf der Bahn 18, wodurch sich eine Untersetzung ergibt, die durch Verschwenken der Achse variiert werden kann.

[0023] Aus dem Vorstehenden ergibt sich in Verbindung mit der Erläuterung der verschiedenen Ausführungsformen von Bahnen, daß man - falls erforderlich - durch Anordnung des oder der Permanent- magnete im zu fördernden Teil hier einem Spielfahrzeug oder dergleichen, bestimmen kann, auf welcher Bahnspur, bzw. welchem streifenförmigen Abschnitt der Bahn das Teil sich fortbewegen soll. Geht man z. B. von einer Bahn gemäß den Fig. 1 und 2 aus, so würden sich Spielfahrzeuge oder dergleichen mit Permanentmagneten in einer Anordnung gemäß den Fig. 11-14 am Rand der Bahn bewegen, wo die Feldlinien senkrecht auftreten. Ein Spielfahrzeug oder dergleichen mit Permanentmagneten in einer Anordnung gemäß der Fig. 15 würde zusätzlich in der Mitte der Bahn fahren können, in der die Feldlinien waagerecht verlaufen, während ein Spielfahrzeug oder dergleichen mit einem Permanentmagneten in der Anordnung gemäß den Fig. 16-18 sowohl am rechten Rande, als auch in der Mitte fahren könnte.

[0024] Fig. 20 zeigt innerhalb eines hier nur schematisch angedeuteten Fahrzeuggehäuses 52 einen darin mit der Achse 53 gelagerten Permänentmagneten 54, dessen Drehbewegung auf ein Reibrad 55 und von dort auf die Lauffläche 56 übertragen wird, wodurch das Fahrzeug in die senkrecht zur Zeichenebene gelegene Fahrtrichtung bewegt wird. Das Reibrad 55 kann auf einer Achse 55' gemäß den Pfeilen 57 hin-und hergeschoben werden, wodurch stufenlos die Übersetzung und auch die Fahrtrichtung geändert werden kann. Das Verschieben des Rades 55 entlang der Achse 55' kann durch nicht dargestellte Mittel von außen her erfolgen, z. B. durch Magnetsteuerung. Durch Verdrehen des Ganzen um eine senkrechte Achse kann eine Lenkung des Fahrzeuges herbeigeführt werden.

[0025] Es versteht sich, daß pro Fahrzeug ein oder mehrere Permanentmagnete vorgesehen sein können. Besonders vorteilhaft ist die Ausbildung der Permanentmagnete als Radwalze oder Räder eines Spielfahrzeuges oder dergleichen in der prinzipiellen Anordnung gemäß den Fig. 11-14. Diese Ausführungsform zeichnet sich durch ihre konstruktive Einfachheit aus, in dem nur ein sehr kleines Gehäuse eines Fahrzeuges oder dergleichen vorgesehen und mit den zugleich als Räder ausgebildeten Permanentmagneten ausgerüstet werden muß. So zeigt z. B. Fig. 5a ein Fahrzeuggehäuse mit zwei Permanentmagneten 58, als Räder, die von den etwa senkrecht aus den Eisenteilen 5' austretenden Feldlinien beeinflußt werden. Gleichermaßen sind auch die in den Figuren 2 und 4 dargestellten Fahrzeuge zu betreiben.

[0026] Fig. 21 zeigt, wie ein Gehäuse 59 mit einem Permanentmagneten 60 in eine Öffnung des Fahrzeugbodens 61 einsetzbar ist. Dies kann in Form eines sogenannten « Einknöpfens mit Rast- oder Schnappwirkung erfolgen (nicht im einzelnen dargestellt). In Verlängerung der Magnetlängsachse 62 sind Achsstummel 63 vorgesehen, die im Gehäuse 59 bzw. im Gehäuseboden 64 gelagert sind. Der untere Achsstummel 63 endet in einem austauschbaren Reibrad 65, das auf der Fahrbahnfläche 66 läuft und dadurch das Fahrzeug antreibt. Die sinngemäße gleiche Anordnung kann zur Betätigung eines Lenkausschlages dienen. Hierzu wird im einzelnen auf die nachstehenden Ausführungen verwiesen.

[0027] Fig. 22 zeigt in der Draufsicht und Fig. 23 in einem dazugehörigen Längsschnitt, wie die Kraftübertragung nach der Erfindung auch zur Lenkung benutzt werden kann. Die Radwelle 67 ist über ein z. B. aus Kunststoff bestehendes Zwischenteil 68 drehfest mit einem Permanentmagneten 69 verbunden, der ebenso wie die übrigen Permanentmagnete diametral magnetisiert ist (N-S). Die vorstehend erläuterte Anordnung ist über einen Drahzapfen 70 im Gehäuse 71 des Fahrzeuges schwenkbar gelagert. Durch eine entsprechend polarisierte Gleichstromkomponente in den Spulen der Bahn wird ein Magnetimpuls erzeugt, der sich dem Wechselmagnetfeld überlagert und den Permanentmagneten 69 entweder nach links oder nach rechts dreht. Hierdurch wird die Radwelle 67 entsprechend verschwenkt. Diese Schwenkbewegung kann durch vertauschbare Stoppanschläge 72, 73 begrenzt werden. Im vorliegenden Beispiel sind die Stoppanschläge so ausgebildet, daß die Achse zwar in Pfeilrichtung links (L) verschwenkt werden kann, nicht aber nach rechts (Pfeilrichtung R), da hier der Anschlag an der Stirnkante des Stoppanschlages 72 entgegensteht.

[0028] Man kann nun gemäß Fig. 24 so vorgehen, daß man dem auf der Bahn (z. B. Ziff. 1) fahrenden Fahrzeug (z. B. Ziff. 12) einen leichten Steuereinschlag nach rechts gibt, so daß es normalerweise immer an der rechten Führungskante 2 fährt (siehe Fahrtrichtung gemäß Pfeil 74). Durch einen Gleichstrom wird die Achse 67 nach links verschwenkt, so daß das Fahrzeug gemäß Pfeil 75 bis zur gegenüberliegenden, in Fig. 25 links gelegenen Führungskante 2 der Fahrbahn fährt und dann dort entlanggleitet. Durch einen gegensinnigen Gleichstrom oder durch Wegfall des Gleichstromes kann wieder der frühere Lenkausschlag hergestellt werden, so daß aufgrund des vorgegebenen Rechtseinschlages das Fahrzeug wieder an die in Fig. 24 rechts gelegene Führungskante 2 fährt. Ein zweites Fahrzeug ist mit Permanentmagneten 69 mit entgegengesetzter Polung versehen und wird nur dann zum Lenkausschlag gebracht, wenn ein entgegengesetzt gepolter Gleichstrom gegeben wird. Somit sind zwei Fahrzeuge unabhängig voneinander lenkbar. Es kann aber auch die zweite Möglichkeit statt zur Lenkung eines weiteren Fahrzeuges im selben Fahrzeug verwendet werden, um die Gangschaltung oder Schrittschaltwerke zu betätigen. Bei anderen Fahrzeugen kann die Anordnung umgekehrt sein, d. h. die Anschläge 73 und 72 sind vertauscht und das Fahrzeug hat bei Geradeausfahrt eine leichte Linkssteuerung. Dann fährt es zunächst an der linken Führungskante und nach einem Gleichstrom gelangt es an die rechte Führungskante. So kann man Überholvorgänge bewirken.

[0029] Aus der vorstehenden Erläuterung zu den Fig. 22-24 wird auch die magnetische Weichenanordnung gemäß den Figuren 9, 9a verständlich. Im Ausführungsbeispiel der Fig. 9 ist evtl. beweglich eine Weichenzunge 27 mit nach oben gerichteten Nordpolen unter der Fahrbahn 76 vorgesehen. Ein ankommendes Fahrzeug 77 mit N-S diametral magnetisiertem Permanentmagneten 69 wird nach rechts gelenkt, wenn sein mit N polarisierter Teil beim Ankommen an die Weichenzunge sich rechts davon befindet, da hierbei eine Abstoßung zu den N-Polen der Zunge 27 erfolgt. Eine Umlenkung des Fahrzeuges in den Bahnzweig 76' ist erreichbar, wenn zuvor das Fahrzeug an die linke Führungskante der Bahn 76 gesteuert wird, da dann die Abstoßung der N-Pole einen Lenkausschlag nach links bewirkt. Die Stoppanschläge für die Begrenzung der Lenk-Schwenkbewegung sind entsprechend den gewünschten bzw. möglichen Lenkausschlägen anzuordnen. Ein entsprechend polarisierter Führungsmagnet 80 eines nicht mit einer gesonderten Lenkung versehenen Fahrzeuges 77 wird in entsprechender Weise von der Weichenzunge 27 beeinflusst. Ist am Heck des vorhergehenden Fahrzeuges ein ebenso wie der Magnet 80 gepolter Magnet 79 vorgesehen, wobei dieser aus der Mittellinie etwas nach rechts und der Magnet 80 aus der Mittellinie etwas nach links versetzt ist, so wirken bei Annäherung des hinteren an das vordere Fahrzeug beide Magneten in Art einer Überholautomatik, indem das von hinten ankommende Fahrzeug automatisch nach links abgedrückt wird.

[0030] Im Beispiel der Fig. 9a werden Fahrzeuge gemäß Ziff. 77 mit Permanentmagneten 69, deren N-Pol sich vorn und deren S-Pol sich hinten befindet, von der links mit S-Polen und ruchts mit N-Polen versehen Magnetweichenzunge 28 anders gelenkt als Fahrzeuge 77', bei denen sich am Permanentmagneten 78 der S-Pol vorn und der N-Pol hinten befindet.

[0031] Es kann auch eine 3-polige Weichenzunge vorgesehen sein, die z. B. in der Mitte N-Pole und links und rechts je einen Streifen mit S-Polen hat (nicht dargestellt). Dadurch ergibt sich eine besonders exakte Führung z. B. des Magnetstiftes oder Zapfens 80, der die Pole an seinen Enden besitzt.

[0032] Die Lenkmagnete 69 können im übrigen von der betreibenden Person um 180° gedreht werden, so daß sich das Lenkungsverhalten dieses Fahrzeuges im Bezug auf die Bahn entsprechend umkehrt.

[0033] Gemäß Fig. 25 kann die Streufeldwirkung der Spulen 4 auch über einen Weichferritkern oder dergleichen 79 und eine Spule 80 zur Beleuchtung, insbesondere mit das Licht emittierenden Dioden (LED) 81 benutzt werden.

[0034] Ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Fig. 26 dargestellt. In einer Bahn 82 befinden sich eine Spulen 4 mit Eisen 5 und zusätzlichen Eisendrähten oder dergleichen 7. Im Fahrzeug 12' befinden sich das magnetische Streufeld 6 auffangende und zu dem Permanentmagneten 83 leitende Eisenteile/Ferrite 84. Der Permanentmagnet kann eine Wicklung 85 induzieren, welche eine Beleuchtung betreibt. Hier wird eine gewisse Zusammenfassung des Streuflusses und Zuleitung zum Permanentmagneten und damit eine Erhöhung des Wirkungsgrades erreicht, so daß sich eine solche Anordnung insbesondere für schnell laufende Rennfahrzeuge und dergleichen empfiehlt.

[0035] Es versteht sich, daß als Fahrzeuge nicht nur Nachbildungen von Kraftfahrzeugen, sondern auch solche von Hubschraubern, Schiffen und dergleichen vorgesehen sein können. Auch kan man Motorräder auf einer solchen Bahn laufen lassen, sofern die sie treibenden Magneträder genügend breite Laufflächen haben und über Bahnen laufen, in dem sie durch Anziehung der darunterliegenden Eisenleitwegen gestützt werden. Hierdurch wird ein Umkippen des Motorrades verhindert.

[0036] Die Kraftübertragung sollte so ausgelegt werden, daß das von den Permanentmagneten erzeugte Drehmoment größer als das Reibmoment zur Fahrbahn ist, damit nach einer Karambolage und einem dadurch verursachten Stillstand des Fahrzeuges ein Wiederanlaufen und Rotieren der Fahrzeuge möglich ist. Eine Erhöhung der Frequenz des Wechselfeldes, z. B. durch einen Frequenzgenerator, hat sowohl einen entsprechend größeren transformatorischen Effekt, als auch eine entsprechend höhere Rotationsgeschwindigkeit des jeweiligen Permanentmagneten zur Folge. Falls sich in einer Bahn mehrere Reihen von Spulen nebeneinander befinden, wobei jede Reihe elektrisch von den anderen Reihen unabhängig ist, kann man durch Änderung der Frequenz einer Spulenreihe die darauf laufenden Fahrzeuge oder dergleichen beschleunigen, z. B. wenn ein Fahrzeug der anderen Spulenreihe überholt werden soll. Man kann also jeweils aus mehreren Fahrzeugen bestehende Fahrzeuggruppen schaffen, wobei die eine Gruppe unabhängig von der anderen betrieben werden kann. Dabei werden die erläuterten Überholmöglichkeiten durch die Kontaktfreiheit der Fahrzeuge wesentlich erleichtert. Während z. B. bei einer Frequenz von 50 Hz und entsprechend der Auslegung der Fahrzeugteile eine Geschwindigkeit von 5 km/h bei der einen Gruppe erzielt wird, kann durch die o. g. Frequenzerhöhung eine andere Fahrzeuggruppe entsprechend schneller fahren. Man kann auf der selben Bahn auch mit mehreren Frequenzen zugleich arbeiten, da sich diese bekanntlich beim Überlagern nicht stören. Die Rotoren sind dabei beim Anlaufen auf ihre jeweilige Frequenz zu sychronisieren. Dabei würden sinnvollerweise die Fahrzeuge mit der höheren Betriebsfrequenz zuerst zum Anlaufen gebracht werden. Der fließende Verkehr kommt mit einem Geschwindigkeitsbereich von z. B. 1 : 2 aus. Die Fahrzeuge würden also mit :

usw. arbeiten. Ihre Geschwindigkeit muß deswegen nicht ganz verschieden sein, denn verschiedene Untersetzungen könnten ausgleichen. Wegen der frequenzproportionalen Leistungserhöhung genügen zudem kleinere Magnete für höherfrequent betriebene Fahrzeuge.

[0037] Das Ausführungsbeispiel der Fig. 27-29 zeigt zusätzlich zu den hier nicht dargestellen Spulen einen Permanentmagnetstreifen 11a. der abwechselnd N-S-polarisiert ist. Hierbei verlaufen die Trennungslinien zwischen den mit N polarisierten Magnetteilen und den mit S polarisierten Magnetteilen schräg, d. h. im spitzen Winkel zur Fahrtrichtung. Dies kann entweder im Beispiel der Fig.28 durch entsprechend geformte Magnetstreifen mit schrägen Seitenkanten oder gemäß dem Beispiel der Fig. 29 durch Anordnung mehrerer Längsmagnetstreifen mit einzelnen N-S-Rechteckstücken, die jeweils zueinander versetzt sind, erreicht werden. Ein vom Wechselfeld der Spule in Drehung versetzter Permanentmagnet 41 wird entsprechend der Lage seiner Pole entweder nach vorn oder nach rückwärts entlang dem Permanentmagnetstreifen 11a gezogen und zieht sich quasi an einer « magnetischen Zahnstange an diesem Streifen entlang. Hierdurch wird die mechanische Kraftübertragung vom Magneten auf die Bahn durch eine magnetische Kraftübertragung ersetzt. Es versteht sich, daß bei z. B. einer Rechtsdrehung des Magneten um seine Längsachse er sich nach vorn bewegt und bei einer Linksdrehung nach rückwärts ; bzw. umgekehrt. Dabei soll die Längsachse des Permanentmagneten wenigstens eine Komponente parallel zur Bahn haben. Der Magnetstreifen 11a kann auf die Bahn 18 aufgeklebt sein (Fig. 27, rechte Hälfte) oder sich unter dieser befinden (Fig. 27, linke Hälfte).

[0038] Durch eine Verringerung der Polabstände im Magnetstreifen (siehe Fig. 29 oberes Drittel) kann die Geschwindigkeit des Fahrzeuges reduziert werden.

[0039] Im Fahrzeug kann außerdem ein weiterer Magnet vorgesehen sein, der als Servomotor zum Betrieb eines Blinkers, der Schaltung eines Getriebes oder dergleichen dient und entweder von einer gesonderten Frequenz, insbesondere niedrigen Frequenz oder auch von den Permanentmagneten des Magnetstreifens 11a betrieben werden kann. Er kann somit auch zur Erzielung eines Anlaufvorganges dienen, wenn man ein solches Fahrzeug über derartige Magnetstreifen schiebt.

[0040] Die bei einem Ausführungsbeispiel beschriebenen Merkmale und Merkmalskombinationen sind sinngemäß auch bei den anderen Ausführungsbeispielen einsetzbar und umgekehrt. Alle dargestellten und beschriebenen Merkmale, sowie Merkmalskombinationen sind erfindungswesentlich.

Ansprüche

1. Anlage zur Beförderung und/oder Steuerung von entlang einer Bahn (11, 18, 22, 26, 31) bewegbaren Teilen (12), wie z. B. Spielfahrzeugen, wobei die Antriebsleistung durch ein von der Bahn (11, 18, 22, 26, 31) erzeugtes elektromagnetisches Feld kontaktlos auf mindestens einen, als Empfangsorgan des bewegbaren Teiles (12) dienenden, sich unter dem Feldeinfluß drehenden Permanentmagneten (32, 41, 48, 58, 54, 60, 83) des bewegbaren Teiles (12) übertragen wird, dadurch gekennzeichnet, daß der Permanentmagnet, oder die Permanentmagnete (32, 41, 48, 58, 54, 60, 83), radförmig oder als Welle ausgebildet und im Rad- oder Wellendurchmesser magnetisiert sind, daß die Bahn (18) aus einer Anzahl von Bahnelementen (1) besteht, die je mit einer oder mehreren der Spulen (4, 4', 13, 15) versehen und elektrisch sowie mechanisch miteinander verbindbar sind und die Spulen (4, 4', 13, 15) ein Wechselfeld zur Beförderung und/oder ein Gleichmagnetfeld zur Steuerung, insbesondere Lenkung des bewegbaren Teiles (12) erzeugen.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahn aus einer Anzahl von Bahnelementen (1) besteht, die je mit einer oder mehreren Spulen (4, 4', 13, 15) versehen und elektrisch, sowie mechanisch miteinander verbindbar sind.

3. Anlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere elektromagnetisch voneinander unabhängige Bahnen (11, 18, 22') nebeneinander vorgesehen sind und bevorzugt in einem einzigen Bahnelement (1) vereinigt sind.

4. Anlage nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch Mittel der Bahnanlage und/oder der Teile zwecks Änderung der Beförderungsgeschwindigkeit, z. B. Mittel zur Änderung der Frequenz des elektromagnetischen Wechselfeldes oder der Über- bzw. Untersetzung der Drehbewegung des oder der Permanentmagneten, oder durch einen Streifen (11 a) mit Permanentmagneten mit veränderlichem Abstand.

5. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung der Bahnelemente durch druckknopfartige Vorsprünge (8) und diese mit Rast- oder Schnappwirkung aufnehmende Vertiefungen (9) erfolgt, wobei die Teile (8, 9) an beiden Stirnkanten eines Bahnelementes (1) vorgesehen und beidseitig sowie symmetrisch zu deren Mittellängsachse (10) angeordnet sind, sowie durch eine leichte Vorspannung die Bahnelemente fest aneinander halten.

6. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Bahn bzw. Bahnelemente (1), gegebenenfalls auch die einzelnen Bahnspuren (11, 18, 22'), mit seitlichen Führungskanten (2) oder einer entsprechenden das Fahrzeug führenden Eisenleitung versehen sind.

7. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulen (4) durch Eiseneinlagen (5) verstärkt sind, z. B. etwa U-förmig abgebogene Drähte.

8. Anlage nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Spulen quer zur Beförderungsrichtung und parallel zu den Bahn (11, 18, 22') des Bahnelementes verlaufen.

9. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 6, 8, gekennzeichnet durch eine eisenlose Drahtschleife (13), insbesondere eine Spule, welche in einem Bahnelement oder in einer Bahnanlage umläuft.

10. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, gekennzeichnet durch aus einem Oberteil (17 bzw. 20) und einem Unterteil (16 bzw. 19) bestehende Bahnelemente, wobei Ober- und Unterteil miteinander verbindbar sind und zwischen sich die Spulen und gegebenenfalls Eiseneinlagen der Spulen umschließen und daß das Oberteil die Bahnen (11, 18, 22') und gegebenenfalls die Führungskanten zur Begrenzung der Bahnspuren oder Laufflächen aufweist.

11. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch Bahnelemente in Form einer Wendeschleife mit einer zumindest außenseitig vorgesehenen Führungskante.

12. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch Bahnelemente (76) in Form von Weichen mit als « Weichenzunge » dienende, unterhalb der Lauffläche vorgesehene, gegebenenfalls schwenkbare Streifen (27, 28) mit einer bestimmten magnetischen Polarisierung, wobei im Fahrzeug korrespondierende Permanentmagnete vorgesehen sind.

13. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, gekennzeichnet durch einen oder mehrere Permanentmagnete, der bzw. die als Antriebsrad oder Antriebswelle des bewegbaren Teiles (12) ausgebildet sind, bzw. ist und im Rad- oder Wellendurchmesser magnetisiert sind (diametrale Polarität).

14. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß nahe des Umfanges des Permanentmagneten ein Eisenstück (37) derart vorgesehen ist, daß es jeweils einen der Pole anzieht, so daß beide Pole des Permanentmagneten sich in einer vom Wechselmagnetfeld betreibbaren Anlaufposition befinden (Fig. 13), wobei das Eisenstück auch zwecks Erzielung einer anderen Drehrichtung umstellbar ist.

15. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse (32') des Permanentmagneten (32) parallel zur Lauffläche der Bahn und quer zur Bewegungsrichtung des bewegbaren Teiles (12) verläuft, wobei sich die für dieses Teil bestimmte Bahnspur im Bereich der etwa senkrecht aus der Bahn austretenden Feldlinien (35) befindet.

16. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse (41') des Permanentmagneten (41) in der Bewegungsrichtung des Teiles verläuft, und daß die zugehörige Bahnspur sich unterhalb der etwa waagerecht zum Bahnelement (1) und quer zur Bewegungsrichtung verlaufenden Feldlinien (46, 47) befindet.

17. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse (49) des Permanentmagneten (48) im Winkel zur Lauffläche (31) verläuft, wobei ihre Projektion auf die Lauffläche quer, d. h. im rechten Winkel zur Bewegungsrichtung des zugehörigen Teiles verläuft und daß sich die zugehörige Bahnspur unter den senkrechten und/oder den waagerechten Feldlinien befindet.

18. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß ein Permanentmagnet (60) mit Reibradübertragung (65) sich in einer Umhausung (59) befindet, die mit Rast-oder Schnappwirkung in den Boden (61) eines Teiles, insbesondere eines Spielfahrzeuges einsetzbar ist.

19. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 18, gekennzeichnet durch ein Reibrad zur Übertragung des vom Permanentmagneten erzeugten Drehmomentes auf die Lauffläche der Bahn, wobei diese Reibradüber- oder Untersetzung bevorzugt veränderbar ist.

20. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 19, gekennzeichnet durch mindestens einen Permanentmagneten (69), der auf Drehmitnahme mit den Lenkmitteln eines Teiles, insbesondere eines Spielfahrzeuges verbunden ist.

21. Anlage nach Anspruch 20, gekennzeichnet durch Stoppanschläge (72, 73) zur Begrenzung der Lenkausschläge in beiden Lenkrichtungen.

22. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 21, gekennzeichnet durch auf die Lenkung einwirkende Permanentmagnete (69, 78) des Teiles, sowie gegebenenfalls einen Führungsmagneten (80) mit einer Polarisierung (N-S), die von der Polarisierung der magnetischen Weichenzunge (27, 28) betätigt werden kann.

23. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Lenk-Permanentmagnet (69) von der das Teil betreibenden Person um 180° um seine Achse verschwenkbar ist.

24. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 20 bis 23, gekennzeichnet durch ein zweites Teil (77') mit einem Permanentmagneten (78) entgegengesetzter Polung als das erste Fahrzeug.

25. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 20 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß ein Teil mit einem Steuermagnet mit einer zum Lenkmagnet (69) entgegengesetzter Polung vorgesehen ist zwecks Betätigung einer Gangschaltung, eines Schrittschaltwerkes oder dergleichen.

26. Anlage und dazugehörige Teile nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß auf derselben Bahn oder Bahnspur mit mehreren Frequenzen unterschiedlicher Größe zugleich gearbeitet wird, wobei die dazugehörigen Teile gegebenenfalls unterschiedliche Untersetzungen haben.

27. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 26, gekennzeichnet durch eine mit einer Lichtquelle des Fahrzeuges, bevorzugt einer lichtemittierenden Diode (81), verbundenen Spule (85), die den Permanentmagneten (83) umschließt.

28. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 27, gekennzeichnet durch im Teil befindliches ferromagnetisches Material (84), das einen magnetischen Leitweg vom Streufeld zum Permanentmagneten (83) bildet.

29. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 28, gekennzeichnet durch die zusätzliche Aufbringung eines magnetischen Streifens (11a) mit einander abwechselnden Permanentmagnetstücken mit N-Polarisierung und S-Polarisierung, wobei die effektive Trennlinie zwischen beiden Polaritäten im spitzen Winkel zur Fahrtrichtung verläuft und die Längsachse des dazugehörigen Permanentmagneten des Teiles wenigstens eine parallel zur Bahn verlaufende Komponent aufweist.

30. Anlage nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß im Verlauf des Permanentmagnetstreifens (11a) die Abmessungen der Permanentmagnetstücke auf einen Teilbereich des Magnetstreifens kleiner sind als in dessen übrigen Bereich.

31. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 30, dadurch gekennzeichnet, daß im rückwärtigen Bereich eines Fahrzeuges und im vorderen Bereich des dahinter fahrenden Fahrzeuges je ein Magnetstab oder dergleichen vorgesehen und sie jeweils nach entgegengesetzten Seiten der Mittellinie zueinander versetzt sind (Überholautomatik).

32. Anlage nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 31, gekennzeichnet durch einen weiteren Magneten im Teil als Servomotor zum Betrieb eines Blinkers, eines Getriebes oder dergleichen, insbesondere in Verbindung mit dem Permanentmagnetstreifen (11a).

Claims

1. Apparatus for transporting and steering movable articles (12) as f. e. toy cars, along a track (11,18, 22, 26, 31) at which the propelling force is transmitted from the track (11, 18, 22, 26, 31) by means of a contactless electro-magnetic field to at least one permanent magnet (32, 41, 48, 54, 58, 60, 83) serving as a reciever in the movable article (12) rotating by the influence of the field characterised in that the permanent magnet or the permanent magnets (31, 41, 48, 54, 58, 60, 83) are configured in the form of a wheel or a shaft and magnetised in the direction of the shaft or wheel-diameter, that the track (18) comprises a plurality of track elements (1) which have one or several coils (4, 4', 13, 15) which can be electrically and mechanically connected and that the coils (4, 4', 13, 15) create an alternating field for transport and/or a direct field for steering, especially guiding of the movable part (12).

2. Apparatus according to Claim 1, characterized in that the track comprises a plurality of track elements (1) which have one or several coils (4, 4', 13, 15) and which can be electrically and mechanically connected.

3. Apparatus according to Claim 1 or 2, characterized in that a plurality of track sections (11,18, 22) which are electromagnetically independent of one another are provided side by side and favourably combined in a single track element.

4. Apparatus according to Claim 3, characterized by means in the track and/or the elements for varying the speed of movement of the article f. e. means for varying the frequency of the alternative current field, the transmission ratio, the reduction ratio between the permanent magnetic article drive to the track, or a strip (11a) having variable spaced permanent magnets.

5. Apparatus according to one or several of the Claims 2 to 4 characterised in that the connection between the track elements comprises snap fastener-like projections (8) and recesses (9) which receive the said projections with a snap-engaging action, the parts (8,.9) being'provided on both ends of a track element (1) and arranged on both sides and symetrically with the central longitudinal axis (10) of the track elements, so as to hold the track elements firmly together by means of a slight pretension.

6. Apparatus according to Claim 2, characterized in that the track or the track elements or the track sections (11, 18, 22) are provided with lateral guide edges for the vehicle - or a corresponding iron leading, guiding the vehicle.

7. Apparatus according to Claim 1 to 7, characterized in that the coils (4) are reinforced by iron inserts (5) f. e. approximately U-shaped wires or the like.

8. Apparatus according to Claim 7, characterized in that the coils run transverse to the conveying direction and parallel to the running surface of the track.

9. Apparatus according to Claim 1 to 6, 8 characterized by an ironless loop (13) particularly a copper coil in a track or a track element.

10. Apparatus according to Claim 1 to 9, characterized by the track elements consisting of an upper part (17 and 20) and a lower part (16 and 19), connected to enclose, between them the coils and eventually the iron inserts of the coils, and that the upper part define the running surface (18, 22') and the guide edges.

11. Apparatus according to Claim 1 to 10, characterized by track elements in the form of a reversing loop having a guide edge provided at least on the outside.

12. Apparatus according to several of the Claims 1 to 11, characterized by track elements (76) having strips with a predetermined magnetic polarity, which strips (27, 28) serve as a « switch blade», provided below the running surface and are optionally pivotable, and with corresponding permanent magnets being provided in the vehicle.

13. Articles according to Claims 1 to 12, characterized by one or several permanent magnets being in the form of a wheel or shaft of the movable article and magnetised in the direction of diameters of wheel or shaft.

14. Articles according to one or several of the Claims 1 to 13, characterized in that an iron piece (37) is provided near the circumference of the permanent magnet in such a mannerthat it attracts respectively one of the poles so that both poles of the permanent magnet are in a starting position (Fig. 14), from standstill, which can be operated by the alternating magnetic field, the iron piece being also adaptable for the purpose of obtaining another direction of rotation.

15. Articles according to one or several of the Claims 1 to 14, characterized in that rotational axis (32') of the permanent magnet (32) extends parallel to the running surface of the track and at transversal to the direction of movement of the movable article (12), the track portion which is intended for the said article being situated in the vertically from the track extending (approximately) area of the magnetic field lines (35).

16. Articles according to one or several of the Claims 1 to 14, characterized in that the rotational axis (41') of the permanent magnet (41) extends in the direction of movement of the article, and that the associated track portion is situated below the magnetic field lines (46, 47) which extend approximately horizontally to the running surface (1) and transversal to the direction of movement. -

17. Articles according to one or several of the Claims 1 to 14, characterized in that the rotational axis (49) of the permanent magnet (48) extends at an angle to the track surface (31), the projection of said axis onto the track surface extending extending transversely in a plane at right angles to the movement of the movable part and that the track belonging to it is below the vertical and/or horizontal field lines.

18. Article according to one or several of the Claims 1 to 17, characterized in that a permanent magnet (60) having a friction wheel transmission (65) is enclosed in a housing (59) which may be inserted, with a snap-fastening action, in the floor of said article.

19. Article according to one or several of the Claims 1 to 18, characterized by a friction wheel for transmitting the torque, produced by the permanent magnet, to the running surface of the track, said transmission ratio or reduction ratio of the friction wheel being variable.

20. Article according to one or several of the Claims 1 to 19, characterized by at least one further permanent magnet (69) on the article which is able to turn the steering means of said movable article, it is connected with.

21. Article according to Claim 20, characterized by stops for limiting the steering turns of said further magnet in both steering directions.

22. Article according to one or several of the Claims 1 to 21, characterized by the provision of permanent magnets (69, 78) on said track which control the steering, and, by a guide magnet (80) eventually, on the article having a polarity (N-S) responsive to the polarity of a magnetic switch blade.

23. Article according to one or several of the Claims 20 to 22, characterized in that the permanent magnet for the steering can be pivoted through 180° about its axis.

24. Article according to one or several of the Claims 20 to 23, characterized in that a second article (77) having a permanent magnet (78) of opposite polarity to that of the first article.

25. Article according to one or several of the Claims 20 to 23, characterized in that an article is provided with a control magnet (69), having an opposite polarity to that of the steering magnet, for actuating one of a gear-shift control mechanism and a stepping relay.

26. Apparatus according to one or several of the Claims 1 to 25, characterized in that several frequencies of different magnitude are used at the same time on the same track and the articles having different drive ratios.

27. Article according to Claims 1 to 26, to one or several of them, characterized by a coil in the article, which is connected to a light source, especially a LED (81) and which coil (85) enclosing the permanent magnet (83).

28. Article according to one or several of the Claims 1 to 27 characterized by a ferromagnetic material (84) located in the article and which forms a magnetic conductor from the stray field to the permanent magnet (83).

29. Apparatus according to one or several of the Claims 1 to 28, characterized by the additional attachment of a magnetic strip (11a) on said track having permanent magnet pieces alternating between N polarity and S polarity, the effective line separating the two polarities running at an acute angle to the direction of travel and the longitudinal axis of the associated permanent magnet of the article having at least one component running parallel to the track.

30. Apparatus according to Claim 29, characterized in that in one direction in which the permanent magnet strip (11a) extends, the dimension of the permanent magnet pieces are smaller over part of the area of the magnetic strip than over the remaining area thereof.

31. Articles according to one or several of the claims 1 to 30, characterized in that a magnetic rod or the like is provided in rear of the article and in front of an article located behind the first article and in which the said magnetic rods are staggered relative to one another on opposite sides of the central line.

32. Article according to one or several of the Claims 1 to 31 characterized by a further magnet in the article, which magnet serves as a servomotor for operating a blinker, or a gear, especially in connection with the permanent-magnetic strip (11 a).

Revendications

1. Une installation pour le transport et/ou la commande d'objets mobiles (12) le long d'un circuit (11, 18, 22, 26, 31), comme par exemple de véhicules à jouer ; où la puissance de propulsion est transmise sans contact par un champ électromécanique, produit par le circuit (11, 18, 22, 26, 31) sur au moins un aimant permanent (32, 41, 48, 54, 58, 60, 83) qui sert d'instrument récepteur de l'objet mobile (12) et qui se tourne sous l'influence du champ ; caractérisé en ce que l'aimant permanent ou les aimants permanents (32, 41, 48, 54, 58, 60, 83) en forme de roue où d'arbre dont les aimants sont magnétisés en direction du diamètre ; par ce que le circuit (18) est composé d'une quantité d'éléments du circuit (18) est composé d'une quantité d'éléments du circuit (1) dont chacun est pourvu d'une ou plusieurs bobines (4, 4', 13, 15) et susceptibles d'être liés l'un à l'autre par voie électrique ou mécanique par ce que les bobines (4, 4', 13, 15) produisent un champ alternatif pour le transport de l'objet mobile (12) et/ou un champ continu pour la commande et en particulier pour la conduite de celui-ci.

2. Installation d'après la prétention 1, caractérisée par ce que le chemin est composé d'une quantité d'éléments (1) dont chacun est pourvu d'une ou plusieurs bobines (4, 4', 13, 15) susceptible d'être liés l'un à l'autre par voie électrique ainsi que mécanique.

3. Installation d'après la prétention 1 ou 2, caractérisé par ce que plusieurs pistes (11, 18, 22) sont prévues, l'un à côté de l'autre et l'un indépendant de l'autre quant au champ électromagnétique ; se trouvent par préférence unis dans un seul élément du circuit (1).

4. Installation d'après la prétention 3, caractérisée par des moyens du circuit et/ou des éléments pour changer la vitesse de transport ; par exemple des moyens pour changer la fréquence du champ alternatif électromagnétique ou pour changer la multiplication ou démultiplication du mouvement rotatif de l'aimant permanent ou des aimants permanents; ou au moyen d'un ruban (11a) pourvu d'aimants permanents à distance variable.

5. Installation d'après une ou plusieurs des prétentions 2 à 4 caractérisée par ce que la liaison des éléments du circuit se fait pareil au principe d'un bouton-pression par les projectures (8) et les enfonçures (9) qui se joignent en se fermant brusquement ou en s'encliquetant ; la projecture et l'enfonçure (8, 9) sont prévues pour les deux fronts d'un élément du circuit (1) ils se trouvent aux deux côtés de et symétriquement à l'axe longitudinal (10) de celui-ci ; les éléments du circuit sont d'ailleurs étroitement liés les uns aux autres par une légère tension préliminaire.

6. Installation d'après une ou plusieurs des prétentions 1 à 5, caractérisée par ce que le circuit ou les éléments du circuit (1) et, le cas échéant, les pistes différentes du circuit (11, 18, 22') sont pourvus de barres conductrices latérales (2) ou d'une voie de fer, guidant le véhicule.

7. Installation d'après une ou plusieurs des prétentions 1 à 6 caractérisée par ce que les bobines (4) contiennent d'incluses de fer (5) comme, par exemple, des fils d'acier douce, courbés en forme de U.

8. Installation d'après la prétention 7, caractérisée par ce que les bobines sont arrangées transversalement à la direction du transport et parallèlement à la surface de l'élément du circuit (11, 18, 22).

9. Installation d'après une ou plusieurs des prétentions 1 à 6, 8, caractérisée par une bobine sans noyau de fer (13), en particulier une bobine, à l'intérieur d'un élément de circuit ou d'une installation complète.

10. Installation d'après une ou plusieurs des prétentions 1 à 9, caractérisée par des éléments du circuit composés d'une partie supérieure (17 ou 20) et d'une partie inférieure (16 ou 19), susceptibles d'être liés en incluant, entre elles, les bobines et, le cas échéant, les couches de fer ; la partie supérieure y comprend les pistes (11, 18, 22') et, le cas échéant, les barres conductrices limitant les pistes ou les surfaces de roulement.

11. Installation d'après une ou plusieurs des prétentions 1 à 10, caractérisée par des éléments en forme d'un circuit de retournement muni de, au moins, une barre conductrice aux côtés extérieurs.

12. Installation d'après une ou plusieurs des prétentions 1 à 11, caractérisée par des éléments du circuit (76) en forme d'aiguille pourvues de petits rubans (27, 28) qui servent de « lames d'aiguille •, qui se trouvent au-dessous de la surface de roulement et qui sont, le cas échéant, susceptibles d'être pivotés ; ils ont une polarisation spécifique à laquelle répondent des aimants permanents dans la voiture.

13. Installation d'après une ou plusieurs des prétentions 1 à 12, caractérisée par un ou plusieurs aimants formé en roue propulsive ou en arbre propulsif de l'objet mobile (12) et magnétisé en direction du diamètre de la roue ou de l'arbre (Polarité diamétrale).

14. Installation d'après une ou plusieurs des présentations 1 à 13, caractérisée par un morceau de fer (37) près du périmètre de l'aimant permanent qui attire, respectivement, un des deux pôles ; ainsi les deux pôles de l'aimant permanent se trouvent dans une position de démarrage d'où le véhicule peut être manoeuvré par le champ magnétique alternatif (Fig. 14) ; la position du morceau de fer est variable selon le sens de rotation souhaité.

15. Installation d'après une ou plusieurs des présentations 1 à 14, caractérisée par ce que l'axe de rotation (32') de l'aimant permanent (32) se situe parallèlement à la surface de roulement et, transversalement à la direction du mouvement de l'objet mobile (12) dont la piste se trouve dans la portée des lignes de champ (35) sortant du circuit à peu près verticalement.

16. Installation d'après une ou plusieurs des prétentions 1 à 14 caractérisée par ce que la direction de l'axe de rotation (41') de l'aimant permanent (41) est celle du mouvement de l'objet mobile et que la piste correspondante se trouve au-dessous des lignes de champ (46, 47) horizontales à l'élément du circuit (1) et transversales au sens du mouvement du véhicule.

17. Installation d'après une ou plusieurs des prétentions 1 à 14 caractérisée par ce que l'axe de rotation (49) de l'aimant permanent (48) est incliné vers la surface de roulement forme un angle droit avec la direction du mouvement de l'objet respectif et la piste respective se trouve au-dessous des lignes de champ verticales et/ou horizontales.

18. Installation d'après une ou plusieurs des prétentions 1 à 17, caractérisée par ce qu'un aimant permanent (60) dont la rotation est transmise sur une roue à friction (65) se trouve dans un boîtier (59) introduit, par fermeture automatique ou par encliquetage, dans le fond (61) d'un objet, en particulier d'un véhicule à jouer.

19. Installation d'après une ou plusieurs des prétentions 1 à 18, caractérisée par une roue à friction pour transmettre le couple généré par l'aimant permanent sur la surface de roulement ; la multiplication ou démultiplication de la rotation est, par préférence, changeable.

20. Installation d'après une ou plusieurs des prétentions 1 à 19, caractérisée par au moins un aimant permanent (69) lié aux moyens de conduite d'un objet, en particulier d'un véhicule à jouer, est susceptible d'effectuer les mouvements de ceux-ci.

21. Installation d'après la prétention 20, caractérisée par des butées (72, 73) pour bloquer, dans les deux sens, le radius de déviation des roues.

22. Installation d'après une ou plusieurs des prétentions 1 à 21, caractérisée par des aimants permanents (69, 78) effectuant la conduite de l'objet ainsi que, le cas échéant, par un aimant permanent directeur (80) dont la polarisation (N-S) peut être réglée par la polarisation de la lame d'aiguille (27, 28) magnétique.

23. Installation d'après une ou plusieurs des prétentions 20 à 22, caractérisée par ce que l'aimant permanent conducteur (69) est susceptible d'être tourné de 180° autour de son axe par la personne qui manoeuvre l'auto.

24. Installation d'après une ou plusieurs des prétentions 20 à 23, caractérisée par un deuxième objet (77') avec un aimant permanent (78) dont la polarisation est contraire à celle du véhicule précédent.

25. Installation d'après une ou plusieurs des prétentions 20 à 23, caractérisée par un objet pourvu d'un aimant conducteur (69) pour régler ou les vitesses ou un mécanisme d'escapement ou des mécanismes pareils.

26. Installation et objets respectifs d'après une ou plusieurs des prétentions 1 à 25, caractérisée par ce que plusieurs fréquences de hauteur variable sont utilisées simultanément pour un seul circuit ou une seule piste ; les objets respectifs y ont, le cas échéant, des démultiplications différentes.

27. Installation d'après une ou plusieurs des prétentions 1 à 26, caractérisée par une bobine (85) enfermant l'aimant (83) et liée à une source de lumière du véhicule, par préférence à une diode (81) émettant de la lumière.

28. Installation d'après une ou plusieurs des prétentions 1 à 27, caractérisée par une matière ferromagnétique (84) à l'intérieur de l'objet qui sert de route magnétique entre le champ de dispersion et l'aimant permanent (83).

29. Installation d'après une ou plusieurs des prétentions 1 à 28, caractérisée par l'addition d'un ruban magnétique (11a) composé de régions d'aimant permanent polarisés, alternativement, N et S ; la ligne effective de séparation entre les deux polarités forme un angle aigu avec la direction du mouvement du véchicule et taxe longitudinal de l'aimant a au moins une composante parallèle à la surface de roulement.

30. Installation d'après la prétention 29, caractérisée par ce que, le long du circuit, les dimensions des morceaux d'aimant permanent (11 a) variant en longueur en une part de la piste ils sont plus petits, plus proches.

31. Installation d'après une ou plusieurs des prétentions 1 30, caractérisée par ce que l'arrière du véhicule précédent et l'avant du véhicule succédant sont pourvus, chacun, d'une barre magnétique ou de chose pareille et que celles-ci se trouvent opposées de la ligne centrale. Automatisme de dépassement.

32. Installation d'après une ou plusieurs des prétentions 1 à 31, caractérisée par un aimant supplémentaire dans l'objet qui sert de servo-moteur pour actionner un clignotant ou un mécanisme pour régler les vitesses ou des choses pareilles ; en particulier en combinaison avec le ruban d'aimants permanents (11 a).

Zeichnung