Beleuchtung für Laufräder

Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug für Vergnügungseinrichtungen, das im Wesentlichen einen Rahmen und eine Personenaufnahmevorrichtung umfasst.

STAND DER TECHNIK

Aus dem Stand der Technik sind für Schausteller von Vergnügungsanlagen verschiedene Möglichkeiten bekannt, um die Aufmerksamkeit auf sich zu lenken. Üblicherweise wird z. B. laute Musik verwendet. Der akustische Effekt kann zudem durch unterschiedliche Durchsagen unterstützt werden, wobei zusätzliche Stimmverzerrer und Geräuscherzeuger eingesetzt werden.

Insbesondere am Abend oder in der Nacht werden neben den akustischen Mitteln auch optische Mittel, wie z. B. eine schrille Beleuchtung der Anlage durch verschieden farbige Strahler und Lichterketten eingesetzt, die zusätzlich Blinkeffekte aufweisen können. Die Leuchtmittel sind dabei unter anderem am Gestell oder an den Fahrzeugen der Fahrgeschäfte angebracht.

Zu den oben angeführten Möglichkeiten ist anzumerken, dass wechselnde Darstellungen größere Aufmerksamkeit auf sich ziehen als monotone, so dass häufig wechselnde Lichtfarben oder blinkende Lichter eingesetzt werden. Eine andere Möglichkeit sind Lauflichter oder auch Lichtansteuerungen, die bestimmte Beleuchtungsgruppen gezielt ansteuern.

TECHNISCHE AUFGABE

Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, eine Beleuchtungseinrichtung für eine Vergnügungseinrichtung bereit zu stellen, die mobil einsetzbar ist, mit der unterschiedliche optische Effekte erzielt werden können, und die besonders robust ausgebildet ist, um auch in Achterbahnfahrzeugen störungsfrei eingesetzt werden zu können.

TECHNISCHE LÖSUNG

Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Fahrzeug für Vergnügungseinrichtungen gemäß Anspruch 1 und ein Laufrad gemäß Anspruch 15. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Das erfindungsgemäße Fahrzeug mit einem Rahmen und einer Personenaufnahmevorrichtung umfasst eine Beleuchtungseinrichtung mit wenigstens einer Lichtquelle, wobei die Beleuchtungseinrichtung an dem wenigstens einen Laufrad angeordnet ist. Insbesondere ist die Lichtquelle am Laufrad angeordnet. Durch das Beschalten und Betreiben der Lichtquellen wird insbesondere die Bewegung des Fahrzeugs in verschiedene Richtungen, nämlich in eine Fahrtrichtung nach vorne, oben, unten und zurück bzw. deren Kombinationen, genutzt, um wechselnde bzw. sich verändernde und bewegte optische Effekte zu erzielen. Somit wird durch die sich bewegende mobile Lichtquelle die Aufmerksamkeit auf die Vergnügungseinrichtung, insbesondere auf das Fahrzeug, gelenkt, wobei zusätzlich eine Beleuchtung des Fahrzeugs möglich ist. Die Lichtquellen bewegen sich einerseits linear in Fahrtrichtung, andererseits drehen sie sich (als die lineare Bewegung überlagernde Bewegung) entlang einer Kreisbahn um die Drehachse des Laufrads.

In einer erfindungsgemäßen Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Lichtquelle eine LED ist. LEDs sind insbesondere durch einen niedrigen Energieverbrauch, mehrere mögliche Lichtfarben und kurzer Ein- und Ausschaltzeiten gekennzeichnet und lassen sich in einfacher Art und Weise ansteuern. Je nach gewünschter Darstellung kann die "Pixeldichte", (wobei jede LED ein Pixel darstellen kann) variiert werden, und es können verschieden große und verschieden geformte bzw. verschiedenfarbige LEDs eingesetzt werden. So ist es durchaus möglich, durch einen entsprechenden Kontrollschaltkreis bzw. durch eine entsprechende Ansteuerung unterschiedliche Effekte an den Laufrädern der Fahrzeuge zu erzeugen. Beispielsweise ist es möglich, dass eine oder mehrere LEDs eigenständige Schaltgruppen bilden, die separat angesteuert werden. Zusätzlich können Sensoren, wie zum Beispiel Geschwindigkeitssensoren, Helligkeitssensoren, akustische Sensoren, Beschleunigungssensoren oder Lagesensoren eingesetzt werden, um eine definierte Ansteuerung der Beleuchtungselemente zu erzielen. Die Lagesensoren können beispielsweise den aktuellen Drehwinkel des Laufrads relativ zum Fahrgestell und / oder relativ zu einer bestimmten Ebene, z. B. der Erdoberfläche, und / oder die Lage des Fahrzeugs relativ zu einer bestimmten Ebene, z. B. der Erdoberfläche, bestimmen.

Es ist jedoch auch möglich, dass zusätzlich oder alternativ zu den LEDs Lichtpanels eingesetzt werden. Diese können flächig an der Sichtfläche der Laufräder angeordnet werden.

Um die Beleuchtungselemente und / oder die Schaltkreise mit elektrischer Energie zu versorgen, kann eine Stromerzeugungseinheit mit einer Induktivität (z. B. Spule) am Fahrzeug angeordnet sein. Durch die Bewegung des Fahrzeugs kann elektrische Leistung in der Induktivität erzeugt werden. Dabei kann in einer Ausführungsform die wenigstens eine Induktivität am Laufrad angeordnet und entsprechend dazu wenigstens ein Magnet (z. B. Permanentmagnet) am Fahrwerk, am Rahmen oder an der Laufschiene (stationär) angeordnet sein. Der Magnet ist insbesondere stationär am Fahrwerk angeordnet, sodass durch die Drehbewegung des Laufrads in der Induktivität Strom induziert wird. Die elektrische Energie kann so intern in den Laufrädern bereitgestellt werden, wodurch die Versorgung mit Strom vereinfacht wird. Ein Abgreifen elektrischer Energie beispielsweise durch einen Schleifkörper bzw. Transport von Strom in das Laufrad ist nicht notwendig. Auf eine Verbindung zum Fahrgestell (z. B. durch einen Schleifkontakt) kann verzichtete werden.

Prinzipiell kann jedes Generatorprinzip eingesetzt werden, das Bewegungsenergie des Fahrzeugs in elektrische Energie umwandelt. Insbesondere kann die Bewegungsenergie genutzt werden, die die Drehung des Laufrads gegenüber dem Rahmen bzw. der Personenaufnahmevorrichtung aufweist. Die Bewegung des Laufrads kann zur Induktion von Strom verwendet werden.

In einem Generator ist ein Rotor (mit Elektro- oder Permanentmagneten versehen) vorhanden, der gegenüber einem feststehenden Stator-Gehäuse gedreht wird. Durch das vom Rotor mit dem Dauermagnet oder dem Elektromagnet erzeugte, umlaufende magnetische Gleichfeld wird in der am Stator vorgesehenen Induktivität (z. B. Leiterspulen) elektrische Spannung induziert. Das Laufrad kann schematisch als Rotor angesehen werden.

In der vorliegenden Erfindung wird jedoch in erster Linie das Prinzip eines Generators eingesetzt, bei dem der Strom im Rotor (Laufrad) induziert wird. Die Feldspule oder der Dauermagnet ist stationär am Rahmen bzw. der Personenaufnahmevorrichtung angebracht. Der generierte Strom steht unmittelbar im Laufrad zur Verfügung.

Beim Einsatz von Elektromagneten kann die induzierte Spannung durch die Größe des Erregerfeldes gesteuert werden. Damit ist eine Steuerung des Magnetfeldes und damit der in der Induktionsspule induzierten Spannung möglich. Z. B. kann das Magnetfeld der Feldspule(n) durch eine Steuerung in Abhängigkeit von der Drehzahl des Laufrads so gesteuert werden, dass, zumindest nach dem Überschreiten einer Mindestdrehzahl, in etwa eine konstante Spannung bzw. Strom bzw. Leistung induziert wird.

Da die Drehzahlen der Drehbewegung des Rades variieren, sind die induzierten Spannungen ebenfalls unterschiedlich. Um die Lichtquelle im Rahmen einer Sollspannung ansteuern zu können, können (unabhängig von oder zusätzlich zu einem Vorsehen einer Ansteuerung der Feldspulen) Schaltelemente zur Spannungsbegrenzung bzw. die Spannung absenkende oder auch anhebende Komponenten (z. B. Transformatoren) vorgesehen sein. Eine Zwischenspeicherung elektrischer Energie und eine Abgabe der Energie aus dem Zwischenspeicher, mit geeigneter Leistung und Spannung, wären ebenfalls denkbar.

Durch die Verwendung der induzierten Elektrizitätsgenerierung kann wenigstens ein Teil der bereitgestellten elektrischen Energie vom Kontrollschaltkreis zur Ansteuerung der Beleuchtungselemente verwendet werden, so dass sich beispielsweise die Lichtfarbe bei einer Änderung der Bewegungsgeschwindigkeit bzw. der Drehgeschwindigkeit der Laufräder ändert.

Mit der oben angeführten erfindungsgemäßen Ausgestaltung eines Fahrzeugs für eine Vergnügungseinrichtung, insbesondere einer Achterbahn bzw. eines Fahrgeschäfts, ist eine mobile Beleuchtung möglich, wobei als Beleuchtungsträger die Laufräder des sich bewegenden Fahrzeugs eingesetzt werden.

Um unterschiedliche Lichteffekte zu erzeugen, kann die Stromquelle unterschiedliche Schaltungen versorgen, die die Lichtquellen unterschiedlich ansteuern (z.B. eine Schaltung erzeugt bei kleineren Drehzahlen bereits ausreichend Strom, der farbige LED's zum Leuchten bringt, während eine zweite Schaltung erst bei höheren Drehzahlen andersfarbige LED's aktiviert).

Die Steuerung (z. B. Mikrokontroller) bzw. Schaltung zur Ansteuerung der LEDs und ggf. zusätzlicher Sensorik (zur Messung der Drehzahl eines Laufrads oder der Lage des Fahrzeugs) können spezielle Lichteffekte erzeugt werden, insbesondere stehende Muster etc. So ist es möglich, die Anzahl beleuchteter LEDs, die Farbe der jeweiligen LEDs, die Auswahl beleuchteter und nicht beleuchteter LEDs in Abhängigkeit vom Messwert des Sensors zu variieren. Die Steuerung (z. B. Mikrokontroller) bzw. Schaltung zur Ansteuerung der LEDs kann am Laufrad angeordnet sein.

Die Beleuchtungseinrichtung weist vorzugsweise eine Platine zum Anbringen der Lichtquelle an der Platine auf.

Insbesondere ist die Stromquelle an der Platine angebracht. Bei einer induktiven Stromquelle ist die Induktivität / Spule an der Platine angeordnet.

Die Beleuchtungseinrichtung kann eine Platine zum Anbringen der Stromquelle an der Platine aufweisen. Bei einer induktiven Stromquelle ist die Induktivität / Spule an der Platine angeordnet.

Die Platine ist vorzugsweise an einer Radfelge des Laufrads befestigt. Beispielsweise kann die Platine in der Radfelge (mit Kunststoff o. ä.) vergossen sein, um Korrosion oder andere Beschädigung zu vermeiden. Der Verguss übernimmt auch die Funktion einer Dämpfung bzgl. der stoßempfindlichen Bauteile. Darüber hinaus ist es notwendig, alle Teile so zu fixieren (u. a. durch Vergießen), dass ein Loslösen vom Rad ausgeschlossen ist und damit Unfälle und sonstige Schäden durch losgelöste Bauteile vermieden werden.

Das Fahrzeug ist ein schienengebundenes Fahrzeug für Vergnügungszwecke, insbesondere eine Achterbahnfahrzeug. Durch die hohen Belastungen der Fahrzeuge bei diesem Einsatzzweck ist eine robuste Bauweise der Beleuchtungseinrichtung notwendig. Die Beleuchtungseinrichtung muss auch bei hohen Geschwindigkeiten, starker Belastung durch Stöße (die durch den Einsatz von wenig dämpfenden Radbelägen direkt übertragen werden), Nässe, Verschmutzungen, etc., störungsfrei funktionieren. Außerdem wird durch die Erfindung sicher gestellt, dass die Personensicherheit gewährt ist, d. h. es können sich insbesondere keine Bauteile von der Platine oder die Platine sich vom Laufrad lösen. Die Befestigung zwischen Laufrad und Platine ist insbesondere formschlüssig und / oder stoffschlüssig.

Ein erfindungsgemäßes Laufrad für ein Vergnügungsfahrzeug, insbesondere für ein Achterbahnfahrzeug, umfasst wenigstens eine Lichtquelle, und eine induktive Stromversorgung.

Das Laufrad kann wenigstens eine daran befestigte Induktivität umfassen.

Das Laufrad umfasst insbesondere wenigstens eine daran befestigte Induktivität zur Wechselwirkung mit wenigstens einem stationär am Fahrzeug angeordneten Magneten.

Insbesondere ist wenigstens eine Lichtquelle am Laufrad befestigt.

KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN

Weitere Vorteile, Kennzeichen und Merkmale der Erfindung werden aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der beigefügten Zeichnungen deutlich. Die Zeichnungen zeigen hierbei:

• Fig. 1 eine Seitenansicht eines Fahrzeugs für Vergnügungseinrichtungen gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
• Fig. 2 eine Bodenansicht des Fahrzeugs für Vergnügungseinrichten gemäß Fig. 1.
• Fig. 3 eine schematische Darstellung eines Laufrads für ein Fahrzeug für Vergnügungseinrichtungen gemäß der Erfindung.
• Fig. 4 Komponenten eines erfindungsgemäßen Laufrads.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER FIGUREN

In den Figuren 1 und 2 ist eine Ausführungsform der Erfindung schematisch dargestellt.

Ein Fahrzeug 1 für Vergnügungseinrichtungen, insbesondere für Achterbahnen bzw.

Fahrgeschäfte, umfasst einen Rahmen (nicht dargestellt), der mit einer Personenaufnahmevorrichtung 10 verbunden ist. Die Personenaufnahmevorrichtung 10 ist relativ zum Rahmen nach oben hin ausgerichtet. Die Personenaufnahmevorrichtung 10 kann beispielsweise einen Sitz oder eine Sitzschale umfassen und weist zusätzlich eine Rückenlehne 11 und Seitenstabilisierungselemente 12 auf, damit für einen Fahrgast trotz eventueller Beschleunigungsmomente ein sicherer Halt gewährleistet ist. Die Personenaufnahmevorrichtung 10 und der Rahmen werden zumindest teilweise von einem Gehäuse 20 umgeben. Das Gehäuse 20 kann beispielsweise in Form eines Autos, einer Rakete oder eines Flugzeugs audgebildet sein.

Am Rahmen ist weiterhin nach unten gerichtet ein Fahrwerk 30 angeordnet. Am Fahrwerk 30 sind beabstandet vom Rahmen und von der Personenaufnahmevorrichtung 10 drehbare Laufräder 31 angeordnet. Wie bei vielen Fahrgeschäften üblich sind die Laufräder 31 in einer doppelten, übereinander angeordneten Ausführung vorgesehen. Eine Fahrschiene kann zwischen den Laufräder 31 verlaufen, sodass das Fahrzeug stabil und sicher auf der Schiene geführt werden kann. Zwischen den Laufrädern 31 und dem Fahrwerk 30 ist jeweils wenigstens ein Permanentmagnet 32 angeordnet. In den entsprechenden Laufrädern 31 ist wenigstens eine Spule angeordnet bzw. integriert. Somit kann durch Drehen der Laufräder 31 und dem wechselnden Magnetfeld (Nord-Süd-Pol des Permanentmagnets 32) in der Spule an bzw. in den Laufrädern Strom induziert werden.

Der induzierte Strom wird einer im Laufrad 31 integrierten Schaltung zugeführt. Die Schaltung umfasst einen Kontrollschaltkreis zur Ansteuerung und Regelung der Beleuchtungselemente 33. Dabei kann der Kontrollschaltkreis mit einem Mikrokontroller und verschiedenen Sensoren ausgestattet sein, so dass beispielsweise bei gemessenen unterschiedlichen Geschwindigkeiten verschiedene Beleuchtungselemente 33 betrieben werden.

In den drehbaren Laufrädern 31 sind Spulen und Beleuchtungselementen 33 integriert angeordnet. Zwischen den Laufrädern 31 und dem Fahrwerk 30 ist jeweils wenigstens ein Magnet (Permanent- oder Elektromagnet) 32 angeordnet, sodass durch Drehen der Laufräder 31 in der Spule Strom induziert wird, der die Beleuchtungselemente 33 speist.

In der Figur 3 ist ein Laufrad 50 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung in der Seitenansicht, parallel zur Lauffläche 51, dargestellt. Das Laufrad 50 weist eine Achse 52 (gestrichelt dargestellt) auf, über die das Laufrad 50 drehbar mit dem Fahrzeug verbunden ist.

Wie weiterhin aus der Figur 3 zu sehen ist, sind an der Seitenfläche 53 des Laufrads 50 mehrere Beleuchtungselemente 54 angeordnet. In dieser Ausführungsform sind die Beleuchtungselemente 54 als LEDs ausgeführt. Zur Beschaltung kann ein LED eine separate Leuchtgruppe A bilden. Es ist jedoch auch möglich, dass eine oder mehrere radial ausgerichtete Leuchtgruppen B und/oder eine oder mehrere ringförmig ausgerichtete Leuchtgruppen C gebildet werden.

Alternativ dazu können die LEDs verschieden separat angesteuert werden, so dass sich beispielsweise in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit oder der aktuellen Ausrichtung des Fahrzeugs verschiedene Muster ergeben.

Die oben erwähnten LEDs können auch durch andere Beleuchtungsmittel oder optische Anzeigemittel, wie z. B. Leuchtpanels, ersetzt und/oder ergänzt werden.

Die Anordnung von Spulen, LEDs und zugehöriger Schaltung (ggf. mit Steuerung) können an einer Platine (z. B. Kunststoffplatine) angebracht sein, die dann am Laufrad drehfest mit diesem verbunden wird. Die Platine kann beispielsweise ringförmig sein. Sie kann Steckplätze für die LEDs aufweisen und ankerartig nach innen oder außen vorstehende Vorsprünge zum Aufwickeln der Spulen an den Vorsprüngen. Damit ist die Anordnung kompakt und wichtige Komponenten sind an dr Platine integriert. Die Platine kann bereitgestellt, am Laufrad montiert, ausgetauscht oder zur Instandhaltung abmontiert werden, ohne dass es einer Loslösung elektrischer Verbindungen mit dem Fahrgestell bedarf.

Alternativ dazu können die LEDs nicht direkt auf der Platine, sondern durch Kabel mit dieser elektrisch verbunden sein.

Die Spulen können jedoch in einer anderen Ausführungsform mit der Platine verklebt oder verlötet werden. Die Spulen können so auf die Oberfläche der Platine aufgeklebt werden, dass sie, bei am Laufrad montierter Platine, in Hohlräumen des Laufrads aufgenommen sind.

Die Platine kann beispielsweise mit dem Laufrad verschraubt sein.

Als Gegenstück kann eine Magnethalteplatte vorgesehen sein, an der Permanent- oder Elektromagnete angeordnet sind, die bei sich drehendem Laufrad zur Stromerzeugung mit den Induktionsspulen zusammenwirken. Die Magnethalteplatte kann aus Kunststoff hergestellt sein. Sie wird am Halterahmen des Fahrzeugs befestigt, sodass sie gegenüber den Drehbewegungen des Laufrads stationär angeordnet ist.

Die Figur 4 zeigt eine Ausführungsform, in der eine Beleuchtungseinrichtung an einer Platine 6 angebracht ist, die in der Felge 51 eines Laufrads 50 vergossen wird.

Die Platine 6 weist einen Grundkörper 60 und eine Beleuchtungseinrichtung auf. Der Grundkörper 60 besteht aus Kunststoff und wird z. B. mit Kunststoff vergossen. In der Figur 4 ist die Platine 6 getrennt vom Laufrad 50 dargestellt. Die Befestigung ist mit einem Pfeil angedeutet.

Die Komponenten der Beleuchtungseinrichtung sind eine Vielzahl von LEDs 61, die an der Vorderseite des Grundkörpers 60 angeordnet sind. An der Rückseite des Grundkörpers 60 sind Spulen 62 angeordnet, die sich mit dem Laufrad 50 drehen. Sie wirken so mit am Rahmen angebrachten Magneten (nicht dargestellt) zusammen, dass bei einer Drehung des Laufrads 50 in den Spulen 62 Strom induziert wird. Die Beleuchtungseinrichtung weist außerdem eine Steuerung 63 auf. Diese regelt die Stromzufuhr zu den LEDs 61 über Leitungen 64. Die Komponenten 61, 62, 63, 64 der Beleuchtungseinrichtung bilden einen Schaltkreis.

Obwohl die vorliegenden Erfindung anhand der Ausführungsbeispiele detailliert beschrieben worden ist, ist die Erfindung nicht darauf beschränkt, sondern es sind vielmehr Abwandlungen durch andersartige Kombinationen der Merkmale oder Weglassen einzelner Merkmale möglich, ohne den Schutzbereich der beigefügten Ansprüche zu verlassen. Die Erfindung umfasst sämtliche Kombinationen aller vorgestellten Merkmale.