DE102005041244B3

DE102005041244B3 - Pyramide mit zwei gegenläufigen Flügelrädern und Motivplatten

Info

Publication number: DE102005041244B3
Application number: DE200510041244
Authority: DE
Inventors: Hans Metzeroth
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2005-08-31
Filing date: 2005-08-31
Publication date: 2006-06-29
Anticipated expiration: 2025-09-01

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Pyramide mit zwei gegenläufigen Flügelrädern und Motivplatten, die aus einer Grundplatte und zumindest einem die Grundplatte überspannenden Gewölbeteil besteht, wobei in der Grundplatte ein Lager für eine Welle mit einer senkrechtstehenden Längsachse angeordnet ist, diese Welle koaxial von einer in einer Lagerung des Gewölbeteils geführten Hohlwelle umschlossen und dabei sowohl die eine erste Motivplatte aufweisende Welle als auch die eine zweite Motivplatte tragende Hohlwelle mit einer oberen bzw. unteren Flügelradnabe verbunden sind, wobei diese übereinander angeordneten Flügelradnaben entgegengesetzt angestellte Flügel beinhalten, die in Verbindung mit einem aufsteigenden Warmluftstrom die derartig ausgestalteten Flügelräder und damit auch die Motivplatten gegenläufig zueinander in Drehung versetzen. Anwendung findet die Erfindung insbesondere bei Pyramiden nach Art einer erzgebirgischen Weihnachtspyramide. DOLLAR A Während es Aufgabe der Erfindung ist, eine Lösung vorzuschlagen, die mit einer geringen Anzahl an Lagerstellen auskommt und dabei insbesondere die Reibungsverluste zwischen Welle und Hohlwelle so verringern kann, dass der gegenläufige Antrieb der Motivplatten bereits durch ein geringes Warmluftvolumen und somit einer niedrigen Anzahl von vorzugsweise Kerzen absicherbar ist, die eine unmittelbare räumliche Nähe der Motivplatten gewährleistet und zur Erhöhung des Wirkungsgrades einen geringen Abstand der beiden Flügelräder ermöglicht, ...

Description

Die Erfindung betrifft eine Pyramide mit zwei gegenläufigen Flügelrädern und Motivplatten, die aus einer Grundplatte und zumindest einem die Grundplatte überspannenden Gewölbeteil besteht, wobei in der Grundplatte ein Lager für eine Welle mit einer senkrechtstehenden Längsachse angeordnet ist, diese Welle koaxial von einer in einer Lagerung des Gewölbeteils geführten Hohlwelle umschlossen und dabei sowohl die eine erste Motivplatte aufweisende Welle als auch die eine zweite Motivplatte tragende Hohlwelle mit einer oberen bzw. unteren Flügelradnabe verbunden sind, wobei diese übereinander angeordneten Flügelradnaben entgegengesetzt angestellte Flügel beinhalten, die in Verbindung mit einem aufsteigenden Warmluftstrom die derartig ausgestalteten Flügelräder und damit auch die Motivplatten gegenläufig zueinander in Drehung versetzen. Anwendung findet die Erfindung insbesondere bei Pyramiden nach Art einer erzgebirgischen Weihnachtspyramide.

Aus der DE 92 02 593 U1 ist eine derartige Pyramide bekannt, bei der das Lager in der Grundplatte als Nadellager und dem Gewölbeteil sowie einer fest mit diesem verbundenen Zwischenplatte als Kugellager ausgestaltet ist. Kugellager sind auch zur Lagerung der inneren Welle in der Hohlwelle vorgesehen. Außerdem ist die Welle von der Hohlwelle nur in einem Bereich umschlossen, der sich von der unteren Flügelradnabe bis oberhalb der festen Zwischenplatte des Gewölbeteiles erstreckt. Zwischen den jeweils aus Flügelradnabe und einer Anzahl von Flügeln gebildeten Flügelrädern ist ein Distanzelement vorgesehen, damit die symmetrisch ausgestalteten Flügel in ihrer Bewegungsbahn nicht miteinander kollidieren.

Nachteilig wirkt sich bei dieser Lösung aus, dass die verwendeten Lager zwar geringe Reibungsverluste garantieren, diese aber durch die Vielzahl der Lagerstellen wieder kompensiert werden, so dass dennoch zum Antrieb der Pyramide ein großes Warmluftvolumen erforderlich wird, welches nur durch eine große Anzahl, vorzugs- und üblicherweise von Kerzen abgesichert werden kann. Außerdem sind Kugel- und Nadellager kosten- und wartungsintensiv. Die vertikale Gliederung in Welle und Hohlwelle mit den jeweils zugeordneten und Figuren, Gegenständen oder daraus gebildeten Szenen aufweisenden Motivplatten sichert grundsätzlich die Gegenläufigkeit dieser Motivplatten in Verbindung mit den Flügelrädern. Die Motivplatten sind jedoch höhenmäßig derartig voneinander getrennt, dass eine enge szenische Verbindung zwischen diesen nicht herstellbar ist. Letztlich bewirkt der erforderliche Abstand zwischen den beiderseitigen aus Flügelradnabe und Flügeln zusammengesetzten Flügelrädern einen Wirkungsgradverlust für den Antrieb des oberen Flügelrades und damit auch der unteren Motivplatte.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Lösung vorzuschlagen, die mit einer geringen Anzahl an Lagerstellen auskommt und dabei insbesondere die Reibungsverluste zwischen Welle und Hohlwelle so verringern kann, dass der gegenläufige Antrieb der Motivplatten bereits durch ein geringes Warmluftvolumen und somit einer niedrigen Anzahl, vorzugsweise von Kerzen absicherbar ist, die eine unmittelbare räumliche Nähe der Motivplatten gewährleistet und zur Erhöhung des Wirkungsgrades einen geringen Abstand der beiden Flügelräder ermöglicht.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Pyramide mit den im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmalen gelöst.

Die Vorteile der Erfindung bestehen darin, dass Reibungsverluste zwischen den zu lagernden Bauteilen minimiert, der konstante Antrieb mit geringem Warmluftvolumen ermöglicht sowie eine szenische Wechselwirkung zwischen den bestückten Motivplatten abgesichert werden kann.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind aus Patentansprüchen 2 bis 8 ersichtlich.

Die Erfindung soll nachfolgend an einem Ausführungsbeispiel und zugehörigen Zeichnungen näher erläutert werden.
Es zeigen:
1 eine teilweise aufgebrochene Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Pyramide
2 eine Draufsicht eines Flügels des unteren Flügelrades
3 eine Draufsicht eines Flügels des oberen Flügelrades
In der 1 ist eine Pyramide 1 dargestellt, welche aus einer Grundplatte 2 und zumindest einem die Grundplatte 2 überspannenden Gewölbeteil 3 besteht, wobei in der Grundplatte 2 ein beispielsweise aus Glas bestehendes Lager 4 für eine Welle 5 angeordnet ist, deren Längsachse 6 sich senkrecht erstreckt. Diese Welle 5 ist drehfest mit einer ersten Motivplatte 7 verbunden und wird von einer koaxial angeordneten Hohlwelle 8 umschlossen, der drehfest eine zweite Motivplatte 9 zugeordnet ist. Dabei wird die Hohlwelle 8 in einer beispielsweise als Gleitlager ausgestalteten Lagerung 10 im Gewölbeteil 3 geführt. Während das sich durch das Gewölbeteil 3 erstreckende Ende der Hohlwelle 8 eine drehfeste Verbindung mit einer unteren Flügelradnabe 11 eingeht, welche mit Flügeln 12 bestückt ist und damit ein unteres Flügelrad 13 bildet, ist der sich über die Hohlwelle 8 hinauserstreckenden Welle 5 eine drehfeste obere Flügelradnabe 14 zugeordnet. Gemeinsam mit den Flügeln 15 bildet die Flügelradnabe 14 ein oberes Flügelrad 16. Die Flügel 12, 15 sind an den Flügelradnaben 11, 14 winkelverstellbar ausgeführt, wodurch die Drehgeschwindigkeit der mit den Motivplatten 7, 9 gekoppelten Flügelräder 16, 13 eingestellt werden kann. Außerdem sind die Flügel 12 der unteren Flügelradnabe 11 gegenüber den Flügeln 15 der oberen Flügelradnabe 14 entgegengesetzt angestellt, wodurch in Verbindung mit einem aufsteigenden Warmluftstrom, der beispielsweise von an der Grundplatte 2 und/oder des Gewölbeteiles 3 in Kerzenträgern befindlichen brennenden Kerzen (nicht dargestellt) verursacht wird, die Flügelräder 13, 16 und damit auch die Motivplatten 9, 7 gegenläufig zueinander in Drehung versetzt werden können. In Abhängigkeit der Stellung der Flügel 15, 12 kann sich die erste Motivplatte 7 in und die zweite Motivplatte 9 entgegen dem Uhrzeigersinn drehen (1) oder auch umgekehrt. Zur besseren Übersicht ist in der 1 an den Flügelradnaben 11, 14 jeweils nur ein Flügel 12, 15 von beispielsweise 10 Flügeln dargestellt.
Im Bereich um die Längsachse 6 der Welle 5 und Hohlwelle 8 ist an der Unterseite 17 der zweiten Motivplatte 9 ein vorteilhafterweise als Permanentmagnet ausgestalteter Ringmagnet 18 vorgesehen, der mit einem gegenüberliegenden, in einer Aussparung 19 der Grundplatte 2 befindlichen weiteren und ebenfalls einen Permanentmagnet darstellenden Ringmagnet 20 in Wirkverbindung steht, derart, dass sich diese Ringmagnete 18, 20 abstoßen. Dies wird dadurch erreicht, dass die Ringmagnete 18, 20 mit ihren gleichnamigen Magnetpolen Nordpol/Nordpol (N/N) oder Südpol/Südpol (S/S) gegenüberliegend angeordnet sind. Alternativ könnten die Ringmagnete 18 und/oder 20 auch als Elektromagnete ausgestaltet sein, was jedoch den Bauteilaufwand erheblich steigert.
Durch die sich abstoßenden Magnetfelder der Ringmagnete 18, 20 wird die Motivplatte 9 konstant in einer schwebenden und ausreichend beanstandeten Stellung zur Motivplatte 7 gehalten, wobei deren Führung auf der Welle 5 durch die Hohlwelle 8 erfolgt, die im gesamten Bereich zwischen unterer Flügelradnabe 11 und der zweiten Motivplatte 9 die Welle 5 umschließend ausgebildet ist. Gleichzeitig vollzieht sich eine Zentrierung der Hohlwelle 8 gegenüber der Welle 6, womit der Flächenkontakt und damit die Reibung zwischen beiden Wellen 8, 6 weitgehend reduziert werden.
Es versteht sich von selbst, dass der sich zwischen den Motivplatten 7, 9 einstellende Abstand von der Masse, insbesondere der Bauteile 9, 8, 13, 28, und der Kraftwirkung des Magnetfeldes abhängig und diesbezüglich auch einstellbar ausgestaltet ist.
Um den Ringmagnet 18 optisch nicht störend in Erscheinung treten zu lassen, ist an der zweiten Motivplatte 9 ein ringförmig ausgestalteter Rand 21 vorgesehen.
Ein kleinstmöglicher Abstand zwischen den beiderseitigen Flügelrädern 13, 16 und deren kollisionsfreie Rotation wird im Sinne der Vermeidung eines Wirkungsgradverlustes für den Antrieb des oberen Flügelrades 16 und damit auch der ersten Motivplatte 7 vermieden, indem die Flügel 12, 15 asymmetrisch ausgestaltet sind. Dazu sind nach den 2 und 3 die zur Befestigung der Flügel 12, 15 in den Öffnungen der Flügelradnaben 11, 14 vorgesehenen kegelstumpfförmigen Steckzapfen 22 in unmittelbarer Nähe der Vorderkante 23 der jeweiligen Flügel 12, 15 angeordnet. Dadurch ist es möglich, dass die einander zugewandten Vorderkanten 23 der Flügel 12 der unteren Flügelradnabe 11 und die der Flügel 15 der oberen Flügelradnabe 14 sich nicht oder nur geringfügig über die von der Unterseite 24 der oberen Flügelradnabe 14 bzw. von der Oberseite 25 der unteren Flügelradnabe 11 gebildeten Horizontalebene 26 bzw. 27 erstrecken.
Zur Vervollständigung der Pyramide sind die Motivplatten 7, 9 mit 28 und/oder Gegenständen sowie daraus gebildeten Szenen bestückt, wobei durch die unmittelbare räumliche Nähe der beiden Motivplatten 7, 9 die beiderseitigen Szenen miteinander verschmelzbar sind. Dadurch lässt wird die Dynamik in der Bewegung steigern und die optische Attraktivität erhöhen.

1: Pyramide
2: Grundplatte
3: Gewölbeteil
4: Lager
5: Welle
6: Längsachse
7: ersten Motivplatte
8: Hohlwelle
9: zweite Motivplatte
10: Lagerung
11: untere Flügelradnabe
12: Flügel
13: unteres Flügelrad
14: obere Flügelradnabe
15: Flügel
16: oberes Flügelrad
17: Unterseite
18: Ringmagnet
19: Aussparung
20: Ringmagnet
21: Rand
22: Steckzapfen
23: Vorderkante
24: Unterseite
25: Oberseite
26: Horizontalebene
27: Horizontalebene
28: Figur

Claims

Pyramide mit zwei gegenläufigen Flügelrädern und Motivplatten, die aus einer Grundplatte und zumindest einem die Grundplatte überspannenden Gewölbeteil besteht, wobei in der Grundplatte ein Lager für eine Welle mit einer senkrechtstehenden Längsachse angeordnet ist, diese Welle koaxial von einer in einer Lagerung des Gewölbeteils geführten Hohlwelle umschlossen und dabei sowohl die eine erste Motivplatte aufweisende Welle als auch die eine zweite Motivplatte tragende Hohlwelle mit einer oberen bzw. unteren Flügelradnabe verbunden sind, wobei diese übereinander angeordneten Flügelradnaben entgegengesetzt angestellte Flügel beinhalten, die in Verbindung mit einem aufsteigenden Warmluftstrom die derartig ausgestalteten Flügelräder und damit auch die Motivplatten gegenläufig zueinander in Drehung versetzen, dadurch gekennzeichnet, dass an der zweiten Motivplatte (9) im Bereich um die Längsachse (6) der Welle (5) und Hohlwelle (8) ein Ringmagnet (18) vorgesehen ist, der mit einem gegenüberliegenden und an der Grundplatte (2) befindlichen weiteren Ringmagnet (20) in Wirkverbindung steht, derart, dass sich diese Ringmagnete (18, 20) abstoßen, und die Welle (5) im Bereich zwischen unterer Flügelradnabe (11) und der zweiten Motivplatte (9) von der Hohlwelle (8) umschlossen ausgebildet ist.
Pyramide nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringmagnete (18, 20) als Permanentmagnete oder als Elektromagnete ausgestaltet sind.
Pyramide nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Ringmagnete (18, 20) mit ihren gleichnamigen Magnetpolen Nordpol/Nordpol (N/N) oder Südpol/Südpol (S/S) gegenüberliegend angeordnet sind.
Pyramide nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Ringmagnet (20) in einer Aussparung (19) der Grundplatte (2) angeordnet ist.
Pyramide nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Motivplatte (9) einen ringförmig ausgestalteten Rand (21) aufweist.
Pyramide nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Flügel (12, 15) asymmetrisch ausgestaltet sind.
Pyramide nach Patentanspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der zur Befestigung des Flügels (12, 15) in der Öffnung der Flügelradnabe (11, 14) vorgesehene kegelstumpfförmige Steckzapfen (22) in unmittelbarer Nähe der Vorderkante (23) des jeweiligen Flügels (12, 15) angeordnet ist.
Pyramide nach Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die einander zugewandten Vorderkanten (23) der Flügel (12) der unteren Flügelradnabe (11) und die der Flügel (15) der oberen Flügelradnabe (14) sich nicht oder nur geringfügig über eine von der Unterseite (24) der oberen Flügelradnabe (14) bzw. von der Oberseite (25) der unteren Flügelradnabe (11) gebildeten Horizontalebene (26 bzw. 26) erstrecken.