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Vorrichtung zum Versetzen von Gegenständen in eine
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langsame Drehbewegung Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum
Versetzen von Gegenständen in eine langsame Drehbewegung durch eine elektrische
Antriebseinrichtung.
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Es sind zahlreiche Möglichkeiten bekannt, um Gegenstände in Drehbewegungen
durch elektrische Antriebseinrichtungen zu versetzen. Meist werden hierzu schnell
laufende Gleichstrom- oder Wechselstrommotore verwendet, wobei entsprechendeUntersetzungseinrichtungen
notwendig sind, wenn nur eine langsame Drehbewegung gewünscht wird. Derartige
Antriebseinrichtungen
sind mehr oder weniger aufwendig und damit teuer.
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Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde eine Vorrichtung
zu schaffen, die bei einem sehr einfachen Aufbau und damit auf billige Weise Gegenstände
in lanosame Drehbewegungen versetzen kann.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß ein elektrischer
Schwingungserzeuger mit einem lineare mechanische Schwingungen ergebenden Membran
verbunden ist, wobei auf der Membran ein Bürstenring mit wenigstens teilweise schräg
zur Schwingungsrichtung verlaufenden Borsten angeordnet ist.
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Bei der erfindungsgemäßen Lösung wird ein äußerst einfach aufgebauter
Elektromotor zur direkten Erzeugung einer langsamen Drehbewegung verwendet. Die
Antriebsleistung ist relativ gering.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung läßt sich beispielsweise zum Antrieb
von Schaufensterdisplays, Weihnachtspyramiden, Spielzeugkarussells u.dgl. verwenden.
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Der erfindungsgemäßen Lösung liegt das Prinzip zugrunde, daß elektrische
Schwingungen in lineare mechanische Schwingungen umgewandelt und auf eine Membran
übertragen werden. Die schräg zur Schwingungsrichtung verlaufenden Borsten des Bürstenringes
erzeugen dabei eine Vorschubbewegung.
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Diese Vorschubbewegung kommt dadurch zustande, daß die Borsten sich
bei der Aufwärtsbewegung der Vibrationen biegen und damit den auf dem Bürstenring
liegenden Gegenstand vorwärts fördern. Bei der Abwärtsbewegung lassen die Borsten
den Gegenstand los und gehen in eine erneute Griffstellung. Durch die ringförmige
Anordnung des Bürstenringes wird dabei die Drehbewegung erzeugt. Auf dem Bürstenring
können nun die verschiedensten Gegenstände angeordnet werden. So läßt sich z.B.
ein Gegenstand, der auf der Unterseite eine entsprechende Plattform oder Scheibe
besitzt, direkt in eine Drehbewegung versetzen. Ebenso kann auf den Bürstenring
auch ein Drehring oder eine Drehscheibe gesetzt werden und auf diesen Drehring bzw.
die Drehscheibe wird dann der zu drehende Gegenstand gestellt. Statt einer Drehscheibe
bzw. einen Drehring kann selbstverständlich auch eine Kugel direkt auf den Bürstenring
gelegt werden, die damit ebenfalls in eine Drehbewegung versetzt wird. Ebenso kann
auf dem Bürstenring auch ein Signalgeber angeordnet werden, der damit z.
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B. an Stelle von Anzeigelämpchen je nach seiner Stellung den Betriebszustand
anzeigt.
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Als elektrischen Schwingungsgeber lassen sich verschiedene Einrichtungen
verwenden. Wesentlich ist lediglich, daß damit lineare mechanische Schwingungen
erzeugt werden.
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Hierzu läßt sich z.B. ein Elektromotor verwenden, der auf eine Blechmembran
wirkt. Statt einem Blechmembran kann auch ein frei vor den Polen des Magneten schwingender
Anker verwendet werden, dessen Schwingungen z.B. auf eine Konusmembran übertragen
werden.
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Ebenso kann als Schwingungserzeuger ein topfförmiger Magnet verwendet
werden, in dessem ringförmigen Luftspalt eine Spule schwingt, die die Membran antreibt.
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Ein derartiger Schwingungserzeuger wird für dynamische Lautsprecher
verwendet, wobei die Ablenkung eines stromdurchflossenen Leiters in einem Magnetfeld
ausgenutzt wird. Aus diesem Grunde läßt sich in einfacher Weise ein derartiger dynamischer
Lautsprecher auch zur Erzeugung der gewünschten langsamen Drehbewegung verwenden.
Hierzu ist es lediglich erforderlich, daß auf der Lautsprechermembran der Bürstenring
befestigt ist.
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Möchte man Schallabstrahlungen der Schwingfrequenzen dabei vermeiden,
wird man in vorteilhafter Weise die Membran luftdurchlässig ausbilden. Hierzu kann
z.B.
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luftdurchlässiges Material, wie z.B. ein Gitter, verwendet werden.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, daß
die Drehscheibe mit einer Zentriereinrichtung versehen ist, damit sie exakt auf
dem Bürstenring zentriert ist. Dies kann z.B. durch einen Zentrierring erfolgen,
der die Drehscheibe auf der Außen- oder Innenseite des Bürstenringes zentriert.
Ebenso sind auch bekannte zentrale Lagerungen oder Zentrierstifte für den gleichen
Zweck möglich.
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Wenn ein derartiger Schwingungserzeuger einen Magneten aufweist, wie
z.B. bei einem Lautsprecher, läßt sich eine Befestigung der Drehscheibe oder des
Drehringes auf den Bürstenring in einfacher Weise dadurch erreichen, daß die Drehscheibe,
der Drehring oder der Zentrierring wenigstens teilweise aus magnetisierbarem Material
bestehen. Durch die magnetische Kraft des Magneten wird damit das entsprechende
Teil sicher auf dem Bürstenring gehalten. Damit kann die erfindungsgemäße Vorrichtung
ggf. auch so angeordnet werden, daß die Drehscheibe
vertikal liegt
oder ggf. sogar unter dem elektrischen Schwingungserzeuger angeordnet ist.
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An Stelle der Magnetkraft kann zur Halterung der Drehscheibe, des
Drehringes oder dgl. auf dem Bürstenring bei senkrechtem Betrieb ggf. auch eine
Andruckfeder verwendet werden, die die Drehscheibe auf den Bürstenring drückt.
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Eine andere Möglichkeit für einen Betrieb mit einem hängenden Gegenstand
besteht darin, daß der Drehring oder die Drehscheibe auf ihrer Unterseite eine Aufhängeeinrichtung
mit einem durch die Vorrichtung nach unten geführten Aufhängeglied versehen ist,
wobei der zu drehende Gegenstand an dem Aufhängeglied befestigbar ist.
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Auf diese Weise hängt der zu drehende Gegenstand unter der Vorrichtung.
Hierzu kann z.B. ein Stab, eine Stange, eine Kette, ein Faden oder dgl. verwendet
werden, der durch eine Bohrung in dem Schwingungserzeuger geführt ist und an dem
ein freihängender Gegenstand befestigt ist.
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Bei Verwendung eines Lautsprechers kann man z.B. einen Faden oder
einen Stab durch eine Zentrumsbohrung in dem Lautsprecherkern führen und ein Plakat
oder dgl. am unteren Ende befestigen.
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Der Bürstenring kann mit Borsten aus Kunstfasern versehen sein. Selbstverständlich
sind jedoch im Rahmen der Erfindung auch noch andere Materialien möqlich.
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Voraussetzung ist lediglich, daß die Borsten gegen die Schwingungsrichtung
schräg gestellt sind und eine genügende Elastizität besitzen. Die Drehrichtung ergibt
sich dabei aus der Richtung der Schrägstellung.
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Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, aus dem weitere
erfindungsgemäße Merkmale hervorgehen, anhand der Zeichnung prinzipmäßig beschrieben.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist einen Eisenkern 1 mit einer
zentralen Bohrung 2 auf. In dieser Bohrung befindet sich ein Permanentmagnet 3 und
in dem verbleibenden ringförmigen Luftspalt 4 schwingt eine Spule 5. Die Spule 5
überträgt ihre Schwingungen auf eine mit ihr verbundene Konusmembran 6, welche in
vertikaler Richtung schwingt. Die Konusmembran kann z.B. aus Papier bestehen. Wie
ersichtlich ist damit ein dynamisoher Lautsprecher von herkömmlicher Bauart dargestellt.
Zur Erzeugung der elektrischen Schwingungen kann z.B. ein Transformator verwendet
werden, der die übliche Wechselstromnetzspannung mit 220 Volt und 50 hz auf z.B.
eine Wechselspannung mit 6 Volt bei 250 mA reduziert (nicht
dargestellt).
Diese Spannung wird dann in üblicher Weise über Leitungen 7 und 8 an die Spule 5
zur Schwingungserzeugung angelegt. Auf der Membran 6 ist nun ein Bürstenring 9 angeordnet,
dessen Borsten 10 schräg in eine vorgewählte Drehrichtung liegen. Durch die Schrägstellung
der Borsten 10 ergibt sich bei einer vertikalen Schwingung der Membran 6 eine Vorwärtsbewegung
für eine auf den Bürstenring 9 aufgelegte Drehscheibe 11. Durch die Ringform des
Bürstenringes 9, den man hierzu geschlossen ausführt, wird mit der Vorwärtsbewegung
für die Drehscheibe 11 eine Drehbewegung erzeugt. In Abhängigkeit von der Größe
der Membran 6, der erzeugten elektrischen Schwingungen und des Gewichtes von Stärke
und Frequenz der 11 aufzubringenden Gegenstände oder Teile können Drehgeschwindigkeiten
von z.B. einige Sekunden bis Minuten für eine Umdrehung erreicht werden. Selbstverständlich
sind jedoch auch noch andere Drehgeschwindigkeiten möglich. Im allgemeinen wird
man sich jedoch - je nach Anwendungsfall - in dem genannten Geschwindigkeitsbereich
bewegen.
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Zur Zentrierung der Drehscheibe 11 auf dem Bürstenring 9 kann diese
auf der Unterseite mit einem Zentrierring 12 versehen sein. Der Zentrierring 12
kann dabei ein einfacher Ring sein, der damit auch den Bürstenring 9 von
außen
umfassen kann oder eine Scheibe bzw. ein entsprechender Absatz der Drehscheibe 11.
Wenn der Absatz der Drehscheibe 11, die Zentrierscheibe oder der Zentrierring aus
magnetisierbarem Material bestehen, so kann die Anzugskraft des Permanentmagneten
3 ausreichen, um z.B. bei einer vertikalen Anordnung der Vorrichtung die Drehscheibe
11 festzuhalten. Gleiches gilt für eine hängende Anordnung.
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Will man statt einer Anordnung des oder der zu drehenden Gegenstände
auf der Drehscheibe 11 der oder die Gegenstände bzw. Teile unter der erfindungsgemäßen
Vorrichtung hängend für eine Drehbewegung anordnen, so kann hierzu der Permanentmagnet
3 mit einer zentralen Bohrung versehen werden, durch die ein Faden 13 gesteckt ist.
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Der Faden 13 ist dabei am oberen Ende über eine Aufhängeeinrichtung
14 mit der Unterseite der Drehscheibe verbunden, während dessen unteres Ende z.B.
mit einem Haken 15 versehen sein kann. In den Haken 15 kann z.B.
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ein Plakat 16 eingehängt werden, das sich entsprechend dreht und z.B.
zu Werbezwecken verwendet werden kann.
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Die Drehscheibe 11 kann statt als Unterlage für zu drehende Gegenstände
ggf. auch selbst als Signalscheibe zur Anzeige von irgend welchen Betriebszuständen
verwendet werden.
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Als Bürstenring 9 kann z.B. ein Ring mit Borsten bzw.
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Fasern aus Kunststoff verwendet werden. Es wurde dabei festgestellt,
daß hierzu z.B. in einfacher Weise sogenannte Pfei fenreiniger verwendet werden
können, die man zum Reinigen von Pfeifen benützt. Dies bedeutet, daß die erfindungsgemäße
Vorrichtung vollständig aus bekannten Massenartikeln und damit sehr billig hergestellt
werden kann.
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Der Bürstenring 9 kann in einfacher Weise z.B. durch Kleben mit der
Membran 6 verbunden werden. Bei Verwendung von Pfei fenreinigern werden diese einfach
in Ringform gebogen und dann auf die Membran 6 geklebt.