DE2166490C3

DE2166490C3 - Federtriebwerk, insbesondere für Fahrspielzeuge

Info

Publication number: DE2166490C3
Application number: DE2166490A
Authority: DE
Inventors: Helmut 7712 Blumberg Darda
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1970-08-07
Filing date: 1971-02-08
Publication date: 1978-08-03
Also published as: DE2166490B2; DE2166490A1

Description

^r> Die Erfindung betrifft ein Federtriebwerk, insbesondere für Fahrspielzeuge, mit einem mechanischen Kraftspeicher z. B, in Form einer Spiralfeder, deren Enden mit Zahnrädern, sogenannten Federzahnrädern, verbunden sind, die jeweils mit einem Zahnkranz eines

in Ritzels in Triebverbindung stehen, wobei die Ritzelzahnkränze über Richtgesperre entgegengesetzter Richtwirkung mit der Ritzelwelle jeweils in einer Drehrichtung in Drehverbindung stehen und wobei ein zweites Ritzel, das Umkehrritzel, vorgesehen ist, über

ii das zum Federaufzug mittels der Ritzelwelle einer der beiden Ritzelzahnkränze mit dem nicht mit diesem im Eingriff stehenden Federzahnrad in Getriebeverbindung bringbar isL

Bei diesem Federtriebwerk nach dem älteren

jo deutschen Patent 20 39 265 wird der z. B. in Form einer Spiralfeder ausgebildete Kraftspeicher durch Verdrehen einer Welle, vorzugsweise der Antriebswelle, in beiden Drehrichtungen aufgezogen und gibt seine Kraft über ein Differentialgetriebe an die Abtriebswelle ab.

_'■> Es hat sich gezeigt, daß bei bestimmten Anwendungsfällen, z. B. wenn starke Untersetzungen gefordert werden, als Ablaufgetriebe ein derartiges Differentialgetriebe weniger geeignet ist. So stellte sich dem Erfinder die Aufgabe, ein Federtriebwerk zu schaffen,

«ι dessen Triebfeder in der mit dem älteren deutschen Patent 20 39 265 vorgeschlagenen Weise gespannt wird,

während zur Übertragung der gespeicherten Energie ein übliches Ablaufgetriebe zum Einsatz kommt.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der

( vorliegenden Erfindung ein Federtriebwerk der eingangs beschriebenen Art vorgeschlagen, bei welchem zum Federablauf ein Federzahnrad über das Umkehrritzel mit einem die Abtriebswelle antreibenden Getriebezug in Getriebeverbindung bringbar ist, während das

ιί andere Federzahnrad mittels eine" Sperrvorrichtung arretierbar ist.

Bei dieser Konstruktion wird die Feder auch unabhängig von der Drehrichtung der Abtriebs- bzw. Aufzugswelle von beiden Enden her aufgezogen, treibt

ti dagegen das Ablaufgetriebe nur mit einem Federende an, so daß das Ablaufgetriebe als normales Übersetzungsgetriebe arbeitet.

Weitere konstruktive Vorschläge zur Verwirklichung der Erfindung sind nachstehend anhand des Ausfüh-

vi rungsbeispiels im einzelnen erläutert.

Unier Umständen kann es von Vorteil sein, wenn die eigentliche Abtriebswelle mit der Ritzelwelle nicht identisch ist. In diesem Fall kann nämlich zwischen der Ritzelwelle und der Abtriebswelle ein weiteres Überset-

r> zungsgetriebe oder gewünschtenfalls ein Differentialgetriebe vorgesehen sein.
In der Zeichnung zeigt:

Fig. 1 — teilweise aufgebrochen dargestellte Seitenansicht des Federtriebwerkes gem. der Erfindung beim

mi Federablauf,

F i g. 2 — Aufsicht des Federtriebwerkes gem. Fig. I, F i g. 3 — teilweise aufgebrochen dargesteiite Seitenansicht der Zahnräder des Federtriebwerkes gem. F i g. 1 beim Federaufzug und

t,-i Fig. 4 — teilweise aufgebrochen dargestellte Seitenansicht der Zahnräder gem. F i g. 3 beim Fcderablauf.

Voraussetzung für die Verwirklichung vorliegender Erfindung ist, daß in früher bereits vorgeschlagener

Weise in der Getriebekette zwischen der Aufzugswelle und der als Kraftspeicher dienenden Feder zwei Richtgesperre entgegengesetzter Richtwirkung derart angeordnet sind, daß die Feder sowohl bei Links- als auch bei Reehtsdrehung der Aufzugswelle gespannt wird. Unter einem Richtgesperre im Sinne der Erfindung wird eine Vorrichtung verstanden, welche ein Drehmoment nur in einer Drehrichtung überträgt, in der anderen Drehrichtung dagegen leerläuft

Mit dem älteren deutschen Patent 20 19 085 sind bereits zwei verschiedene für die vorliegende Erfindung gleichfalls geeignete Richtgesperre vorgeschlagen worden, die im wesentlichen aus auf einer Welle angeordneten Sperrädern mit Axial- oder Radialverzahnung bestehen, wdchen Sperrmittel, wie z. B. Sperrzähne oder entsprechend ausgebildete Sperräder, zugeordnet sind.

Als Kraftspeicher ist eine Spiralfeder vorgesehen. Für das erfindungsgemäß ausgebildete Triebwerk sind jedoch auch Schraubenfedern, aus Gummi bestehende Torsionsfedern od. dgl. Kraftspeicher verwendbar.

Schließlich können anstelle von Zahnrädern auch Reibräder, Schnur- oder Riemenscheiben o'"er dergleichen vorgesehen sein.

Der erfindungsgemäße Vorschlag, wie er nachstehend anhand von Figuren erläutert ist, ermöglicht ein Federtriebwerk, dessen Feder durch Verdrehen der Abtriebswelle in beiden Drehrichtungen von beiden Federenden her gespannt wird, die jedoch beim Antrieb die Kraft nur über ein Federende abgibt. Hierbei sind beide Federenden mit Federzahnrädern verbunden. Beim Federablauf wird ein Federzahnrad arretiert, während das andere Federzahnrad über ein gesondertes Ablaufgetriebe mit der Abtriebwelle in getrieblicher Verbindung steht.

Die in dem Federhaus 67 befindliche Feder ist mit einem Ende mit dem Federzahnrad 68 und mit dem anderen Ende mit dem Federzahnrad 69 verbunden. Die Federzahnräder 68, 69 sind auf der zwischen den Platinen 70 und 71 angeordneten Welle 72 frei verdrehba- gelagert. Das Federzahnrad 68 ist mit dem Zahnrad 73a des Umkehrritzels 73 in Eingriff, dessen Welle 73c gleichfalls zwischen den Platinen 70 und 71 gelagert ist. Das zweite Zahnrad 73b des Umkehrritzels 73 ist in Ablaufposition über die Zahnradpaare 74a, 74b; 75a, 75b und 76d mit der Abtriebswelle 76c getrieblich verbünde;). Die Wellen 74c, 75c und 76c sind in einem aus den Platinen 77, 78 gebildeten Schwenkrahmen gelagert.

Der Schwenkrahmen ist um die Achse 79 gegenüber dem aus den Platinen 70 und 71 gebildeten Rahmen gegen die Wirkung einer Rückführfeder 80 im Uhrzeigersinn verschwenkbar. Die Rückführfeder 80 ist einerends mit der Platine 71 fest verbunden und liegt andererends auf einem an einer Verlängerung der Platine 78 vorgesehenen Zapfen 78a an. Dieser Zapfen 78a durchsetzt ein in der Platine 71 vorgesehenes Langloch 71a.

In den Fig. 1 und 2 ist die Position der Räder beim Federablauf dargestellt. Zur Arretierung des einen Federendes beim Federablauf ist das Federzahnrad 69 mit einem Sperrad 81 fest verbunden, das mit einer auf den Verbindungspfosten 82 schwenkbar angeordneten Sperrklinke 83 zusammenwirkt. Der am vorderen Ende der Sperrklinke 83 befindliche Sperrzahn 83a wird mittels der Schraubenfeder 84 in die Verzahnung des Sperrades 81 gedrängt. Beim Federablauf hat das Federzahnrad 69 dir Tendenz, im Uhrzeigersinn umzulaufen, während das rückwärtige Federzahnrad 68 im Gegenuhrzeigersinn abläuft. Wie aus Fi g. 1 ersichtlich ist, wird das Federzahnrad 69 und damit das eine Ende der Feder mittels der Sperrklinke 83 und aes ι Sperrades 81 hierbei festgehalten. Beim Federaufzug wird der Schwenkrahmen mit den Platinen 77,78 um die Achse 79 im Uhrzeigersinn verschwenkt. Ist das erfindungsgemäße Triebwerk z. B. in einem Fahrspielzeug angeordnet, bei welchem der Rahmen 70, 71 mit

in der Fahrzeugkarosserie verbunden ist und die Antriebsräder auf der Welle 76c sitzen, braucht zu diesem Zweck lediglich auf die Fahrzeugkarosserie und damit auf den Rahmen 70, 71 ein Druck in Richtung des Pfeiles P ausgeübt zu werden. Hierbei gelangen das Ritzel 76a mit

Ii dem Federzahnrad 68 und das Zahnrad 73b des Umkehrritzels 73 mit dem Ritzel 76Zj in Eingriff, während das Zahnrad 74a aus dem Zahnrad 73b des Umlenkritzels 73 ausgerückt wird. Damit ist die getriebliche Verbindung zwischen dem Federzahnrad

in 68 und der Abtriebswelle 76c, die nunmehr als Aufzugswelle dient, unterbrochen.

Mit der vereinfachten Darstellung gem. F i g. 3 ist die Räderstellung in Aufzugsposition dargestellt. Bei Umlauf der Welle 76c im Uhrzeigersinn bzw. im

v-, Gegenuhrzeigersinn werden beide Federzahnrider 68 und 69 stets im Gegenuhrzeigersinn bzw. Uhrzeigersinn gegeneinander verdreht, so daß die in dem Federhaus 67 befindliche Feder unabhängig von der Drehrichtung der Welle 76c bei jeder Drehung von beiden Enden her

in gespannt wird. Wird nämlich die Welle 76c im Uhrzeigersinn verdreht, nimmt sie das Ritzel 766 über die Nabenscheibe 85 und das Richtgesperr 86b mit. Das Ritzel 76b treibt damit das Federzahnrad 69 im Gegenuhrzeigersinn an. Hierbei gleitet der Sperrzahn

π 83a der Sperrklinke 83 über die schrägen Flanken des mit dem Federzahnrad 69 verbundenen Sperrades 81. Gleichzeitig ist das Ritzel 76b mit dem Zahnrad 73b des Umkehrritzels 73 in Eingriff, so daß das Federzahnrad 68 von dem fest mit dem Zahnrad 73b verbundenen

4,i zweiten Zahnrad 73a des Umkehrritzels 73 im Uhrzeigersinn angetrieben wird. Da das Ritzel 76a mit dem Zahnrad 68 im Eingriff ist, wird es gleichfalls entgegen dem Drehsinn der Welle 76c angetrieben, was durch die Richtgesperranordnung 86a ermöglicht wird.

₄-, Bei Drehung der Welle 76c im Gegenuhrzeigersinn erfolgen die Bewegungsabläufe im umgekehrten Sinn derart, daß die Federzahnräder 68 bzw. 69 wiederum im Gegenuhrzeigersinn bzw. Uhrzeigersinn angetrieben werden. So nimmt die Welle 76cdas Ritzel 76a über die

■j,, Nabenscheibe 85 und das Richtgesperr 86a im Gegenuhrzeigersinn mit, so daß das Federzahnrad 68 im Uhrzeigersinn umläuft. Über das Umkehrritzel 73, dessen Zahnrad 73a mit dem Federzahnrad 68 im Eingriff ist, wird das Ritzel 76b im Uhrzeigersinn gegen

-,-, die Orehrichtung der Welle 76c angetrieben, wobei das Richtgesperr 86b in der erläuterten Weise ausrastet. Das Ritzel 76b treibt hierbei wiederum das Federzahnrad 69 im Gegenuhrzeigersinn an. Auch bei dieser Drehbewegung wird also die Feder von beider Enden

_h,i her gespannt.

Wird der Getrieberahmen entlastet, so daß die Kraft P fehlt, gelangt der Schwenkrahmen mit den Platinen 77, 78 unter der Wirkung der Rückstellfeder 80 wieder in die in Fig. 1 bzw. 4 dargestellte Lage, in welcher das

, , Ablaufgetriebe in das Umkehrritzel 73 eingreift und die Ritzel 76a und 76£ ?us den Federzahnrädern 68 und 69 sowie aus dem Zahnrad 73b des Umkehrritzels 73 außer Eingriff gebracht werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

1. Federtriebwerk, insbesondere für Fahrspielzeuge, mit einem mechanischen Kraftspeicher z. B. in Form einer Spiralfeder, deren Enden mit Zahnrädern, den Federzahnrädern, verbunden sind, die jeweils mit einem Zahnkranz eines Ritzels in Triebverbindung stehen, wobei die Ritzelzahnkränze über Richtgesperre entgegengesetzter Richtwirkung mit der Ritzelweile jeweils in einer Drehrichtung in Drehverbindung stehen und wobei ein zweites Ritzel, das Umkehrritzel, vorgesehen ist, über das zum Federaufzug mittels der Ritzelwelle einer der beiden Ritzelzahnkränze mit dem nicht mit diesem im Eingriff stehenden Federzahnrad in Getriebeverbindung bringbar ist, nach Patent 2039265, dadurch gekennzeichnet, daß zum Federablauf ein Federzahnrad (68) über das Umkehrritzel (73) mit einem die Abtriebswelle (76c) antreibenden Getriebezug (74, 75, 76) in Getriebeverbindung bringbar ist, während das andere Federzahnr;>d (69) mittels einer Sperrvorrichtung (81,83) arretierbar ist.

2. Federtriebwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle (76c^mit den Antriebsrädern und zumindest einem oder mehreren der Zahnräder (74,75) des Übersetzungsgetriebes in einem gemeinsamen Rahmen (77, 78) angeordnet sind, der gegenüber einem die Federwelle (72) und die Umkehrritzelwelle (73c^ tragenden, z. B. mit der Fahrzeugkarosserie verbundenen Rahmen (70, 71) gegen die Wirkung einer Rückholfeder (80) derart verschwenkbar ist, daß im niedergedrückten Zustand die auf der Abtriebswelle (76c^ angeordneten Ritzel (76a, 76b) mit den Fede. zahnrädern (68, 69) und dem Umkehrritzel (73) im Eingriff sind und die getriebliche Verbindung des Übersetzungsgetriebes (73 bis 75) mit einem der beiden Federzahnräder (68) unterbrochen ist, während im entspannten Zustand die auf der Abtriebswelle (76c) angeordneten Ritzel (76a, 766,) mit den Federzahnrädern (68, 69) außer Eingriff und eines (76£>^ von ihnen über das Übersetzungsgetriebe (73 bis 75, 76b) mh dem nicht arretierten Federzahnrad (68) in getrieblicher Verbindung steht.

3. Federtriebwerk nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden drehfest auf einer gemeinsamen Achse angeordenten Zahnräder (73A, Tib) des Umkehrritzels (73) unterschiedliche Durchmesser haben, wobei das größere Zahnrad (736,) gegenüber dem entsprechenden Federzahnrad (69) seitlich versetzt ist.

4. Federtriebwerk nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das auf der Abtriebs- bzw. Aufzugswelle (76c^ sitzende Ritzel (766^ so breit bemessen ist, daß mit diesem das seitlich versetzte Zahnrad (736,) des Umkehrritzels (73) beim Federaufzug im Eingriff ist.

5. Federtriebwerk nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß mit einem der beiden Federzahnräder ein weiteres Zahnrad fest verbunden ist, mit welchen das seitlich versetzte Zahnrad des Umkehrritzels in Eingriff bringbar ist.

6. Federtriebwerk nach einem der Ansprüche I — 5. dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine Welle der Zahnräder des Ablaufgetriebes in Langlöchern derart gelagert ist, daß die getriebliche Verbindung zwischen der Antriebsfeder und der Abtriebswelle nach Federablauf unterbrochen wird.