DE3914971A1 - Spielzeugkreisel zum anschnippen nach dem zentrifugal-traegheitsprinzip - Google Patents

Description

Bauweise:

Der Kreiselkörper besteht aus geblasenem, dünnwandigem Kunst­ stoff, der eine oder mehrere waagerechte Ausformungen besitzt. Der senkrecht nach unten konisch zulaufende Kreiselkörper ist ebenfalls hohl und dient als Standbein. In ihr ist der aus Eisen bestehende Sockel eingebettet, der den Schwerpunkt bil­ det.

Auf dem Sockel ist die gesamte Mechanik, die aus Kunststoff besteht, aufgebaut.

Auf dem oberen Rand des Kreiselkörpers ist ein leicht einfalt­ bares Tuch befestigt.

Der Kreiselkörper (p), das Tuch (n), der Sockel (a) und der Zahnkranz (h/1) bilden eine miteinander verbundene Einheit. Der Mechanismus ist die zweite selbsttätige Einheit des Krei­ sels.

Vom Sockel beginnend, wird die Bauweise des Kreisels wie folgt beschrieben:

Der Sockel (a) besteht aus zwei Teilen. Dem unteren (a/1) und dem oberen (a/2) Teil. Die Bodenfläche des unteren Teils be­ sitzt 3 Einbuchtungen, die für je 1 Metallkugel (b) bestimmt sind. Diese Kugeln sind einzeln - unabhängig laufend - in den Einbuchtungen eingestöpselt. Jede Kugel besitzt ein in ihrer Achse durchgebohrtes Loch in der ein Stift als Achse einge­ führt ist. Am äußeren Ende des Stiftes ist ein Bügel ange­ bracht, der am obersten Punkt eine Niet besitzt, die in Ver­ längerung als Stift in den Sockel gesteckt oder geschraubt ist. Die Niet ermöglicht die horizontale, die Achse die vertikale Laufrichtung der Kugel.

In der oberen Fläche des unteren Sockels befinden sich 2 Gewindebohrungen (k), die nach oben herausschauende, mag­ netisierte Stifte aufnehmen. Diese sind die Verbindungs­ stücke zum oberen Sockel (a/2).

Der obere Sockel (a/2) ist konisch nach oben zulaufend ge­ schnitten, damit der Schwerpunkt im unteren Sockel sitzt. Die untere Bodenfläche des oberen Sockels besitzt 2 Boh­ rungen ohne Gewinde. In diese Bohrungen werden die magne­ tisierten Stifte des unteren Sockels gesteckt. Damit wird eine feste und doch leicht zu lösende Verbindung der bei­ den Sockelteile (a/1 und a/2) bewirkt.

Der obere Sockel ist von oben durchgebohrt, dessen Schaft bis kurz vor dem Boden des Sockels führt und im Boden eine waagerechte Fläche besitzt. In diesen Schaft wird die Mit­ telsäule f/1 gesteckt.

Damit die Mittelsäule exakt senkrecht steht und möglichst wenig Reibungsfläche bekommt, darf sie an der Wand des Schaftes nicht anliegen. Zudem darf die Mittelsäule nicht herausrutschen, wenn der Kreisel umfällt. Die schräge Flä­ che des oberen Sockels erhält 3 Bohrungen (j), die je einen Durchbruch in den Schaft (i) erhält. In diesem Durchbruch wird eine Kugel fehdernd gelagernd eingeführt, die wiede­ rum in die Rundumkerbe der Mittelsäule (f/1) hineinragt, sie jedoch nicht direkt berührt. Alternativ kann in glei­ cher Höhe, in die Wandung des Schachtes, eine Kerbe einge­ schnitten werden, in der eine federnde Spange eingesetzt wird, die die Funktion der Kugeln übernimmt.

Am oberen Rand des Schaftes (i) werden 3 Abstandsspitzen angebracht, die die Mittelsäule (f/1) in der Senkrechten hält und eine geringe Reibungsfläche für die Mittelsäule hat. Auf der Oberkante des oberen Sockels ist der Zahn­ kranz (h/1) angebracht.

In den Schacht (i) des oberen Sockelteils (a/2) wird die Mittelsäule (f/1) eingeführt. An der unteren, äußeren Stirnfläche der Mittelsäule sitzt eine angeklebte Metall­ kugel (c), die den Schaftboden berührt. Die Mittelsäule ist aus gehärtetem Kunststoff und hohl. Sie ragt über den Zahnkranz (h/i) hinaus und nimmt die beiden Achsen der Zahn­ räder (g/1) auf. Sie sind fest eingesteckt. Die Zahnräder laufen an diesen Achsen. Die Zähne von g/1 greifen in die Zähne von h/1 und h/2. Über den Achsen der Zahnräder von g/1 ist ein doppelseitig gezahnter Kranz (h/2) an der Mit­ telsäule frei beweglich angebracht.

Da die Mittelsäule (f/1) hohl, oben offen und unten ge­ schlossen ist, ist in ihr die Mittelsäule f/2 eingeführt. Sie ist ebenfalls durch Herausrutschen gesichert und wird, wie die Mittelsäule f/1, auf Mitte gehalten. Sie besitzt ebenfalls am unteren Ende eine Metallkugel, die auf dem Bo­ den der Mittelsäule f/1 steht.

Am oberen Ende der Mittelsäule (f/2) ist eine runde Scheibe (h/3) befestigt. An deren Unterseite sind 2 Zahnräder (g/2) mit ihren Achsen befestigt. Diese Zahnräder greifen in den Zahnkranz h/2 ein. Die Scheibe (h/3) hat keine Zähne. Auf ihr ist ein Rampenkranz (l) befestigt. An einer beliebigen Stelle dieses Rampenkranzes ist eine Rückholfeder (r) befe­ stigt, die mit ihrem anderen Ende am Kreiselkörper (p) bzw. an der Tuchablage (o) befestigt ist.

In der Scheibe (h/3) ist die benötigte Anzahl Federdrähte (s) eingelegt die an deren hinteren Ende, in der Scheibe, be­ festigt sind. An der Tuchablage (o) befinden sich Führungs­ ösen (q). An dem Tuch (n) befinden sich mehrere Schlaufen (u) übereinander. Am oberen Ende des Tuches befindet sich ein Tuchring (m) in dem die Federdrähte (s) durch Drehen herausnehmbar angebracht sind. Von dem Tuchring aufwärts, ist die Tuchspitze steif. Jeder Federdraht besitzt in der Nähe seines hinteren und vorderen Endes zwei Biegungen, die das Ein- und Ausrasten der Stop- und Go-Mechanik (w) ermög­ lichen. Jeder Draht wird durch seine Ösen geführt.

Unter zwei Federdrähten, auf der Höhe der Zahnradachsen (g/2), befindet sich ein Loch (w). Jedes Loch nimmt je eine Stop- und Go-Mechanik auf. Siehe Zeichnung IV.

Aus dem Loch ragt eine Öse, die zu der Stop- und Go-Hebel­ mechanik gehört, heraus. Durch diese Öse wird der Feder­ draht (s) geführt. Das andere Ende des Hebels (w) greift in die geriffelte oder gezahnte Seitenfläche (x) des Zahnrades (g/2) ein oder nicht. Eine Feder (v) sorgt dafür, daß der Hebel wieder zurückgeführt wird.

Das Material der Mechanik und des Tuches ist aus leichtem Material gefertigt.

Funktionsweise:

Der Kreisel besteht aus 4 Bauelementen, die zusammenwirkend, verschiedene Funktionen ausführen. Diese vier Bauelemente sind: der Kreiselkörper, der Sockel, die Mechanik und das Flammentuch.

Der hohle Kreiselkörper beherbergt das Flammentuch. Die Me­ chanik befindet sich in der Mitte des Kreiselkörpers. Der Sockel bildet das Standbein des Kreisels. Dieser Sockel ist an seinem unteren Teil abnehmbar und kann durch eine grö­ ßere oder kleinere Lauffläche ausgetauscht werden. Dies ge­ schieht, indem man den unteren Sockel (a/1) von dem oberen (a/2) abzieht bzw. ansetzt. Sie werden durchmagnetische Stifte gehalten und können sich auch nicht verschieben.

Der Kreisel wird auf eine ebene, aber nicht unbedingt glat­ te, Fläche gestellt. Er wird an der waagerechten Ausformung seines Körpers mit dem Zeigefinger und Daumen angeschnippt. Dabei wird der Kreisel ruckartig in rotierende Linksdrehbe­ wegung versetzt. Die Laufkugeln richten sich horizontal aus und laufen vertikal um die eigene Achse. Wird der Kreisel geradeaus gestoßen oder auf einer schrägen Fläche rollen ge­ lassen, so geschieht der gleiche Vorgang. Diese Möglichkeit ist für die verschiedenen Spielweisen wichtig. Diese Metall­ kugeln schauen bis zu ihrem Radius aus dem Sockel hervor. Damit hat der Kreisel die Möglichkeit, auch über unebene Flächen gerollt zu werden.

Sobald der Linksruck eintritt, ermöglicht die Trägheit das Funktionieren der Mechanik. Die Mittelsäulen (f/1 und f/2) bleiben stehen und die Zahnräder g/1 bewegen sich auf dem sich nach links drehenden Zahnkranz (h/1) scheinbar nach rechts. Der doppelseitige Zahnkranz (h/2) führt die gleiche Drehbewegung horizontal scheinbar nach rechts aus.

Die Zahnräder g/2 sind gesperrt. Sie sind mit der Platte h/3 und der Mittelsäule f/2 durch die Stop- und Go-Mechanik (w) miteinander verbunden. Die Mittelsäule (f/2) bewegt sich ebenfalls nicht. Somit bewegt sich die oberste Platte (h/3) scheinbar rechts herum.

Die in der Platte h/3 eingerollten Federdrähte (s) werden über eine Ringrampe (l) durch eine Öse (q), die am inneren Rand der Flammentuchablage (o) befestigt ist, geführt. Diese Öse ist auch dazu da, den Federdraht immer an der selben Stelle zu belassen und als Führung zu dienen, da sich die Federdrähte sonst über- und ineinander schieben würden.

Zu Beginn des Schubs befindet sich der Tuchring (m) auf der Tuchablage oder auf dem Rand des Kreiselkörpers (p). Nur die steife Tuchspitze schaut über den Rand des Kreiselkörpers hinaus. Der Federdraht drückt die Tuchspitze senkrecht nach oben, so daß sich das gesamte Flammentuch spannt. Dabei lei­ sten die an dem Tuch übereinander angebrachten Schlaufen (u) Stabilisierungshilfe für den Federdraht.

Beim Ausfahren des Drahtes wird die Rückholfeder (r), bedingt durch die Linksdrehung des Kreiselkörpers, gespannt. Ist der Federdraht (s) und mit ihm das Tuch (n) ganz ausgefahren, rastet der Federdraht dort in die Stop- und Go-Mechanik (w) ein, wo der Draht an seinem unteren Ende zwei Biegungen be­ sitzt. Es gibt nur zwei Stop- und Go-Mechanismen, die genau hinter den Zahnrädern von g/2 sitzen. Der Schubvorgang ist da­ mit beendet und kann auch nicht überdreht werden.

Während des Schubes wird das Gestänge der Stop- und Go-Mecha­ nik (w) nach vorne gedrückt. Eine Blattfeder (v) leistet Hil­ festellung. Das Gestänge greift in die senkrechte Riffelung bzw. Zahnung (x) des Zahnrades (g/2) ein und verhindert damit, daß 1. der Schubvorgang neutralisiert wird und 2. sich die Mittelsäule f/2 bewegt.

Drückt man auf die steife Flammenspitze oder wird der Kreisel umgestoßen, wird der Draht an der gebogenen Stelle des unte­ ren Endes aus der Öse der Stop- und Go-Mechanik (w) gedrückt bzw. gehoben. Der Hebel von w geht zurück, das Zahnrad g/2 wird freigegeben und der Federdraht wird wieder eingerollt. Dabei geht die Rückholfeder wieder zusammen. Der Teller dreht sich nun tatsächlich mit der Mittelsäule (f/2) links herum, ohne daß sich die anderen Zahnräder bzw. der Kreisel bewegt. Beim Zurückfahren und Aufwickeln des Federdrahtes legt sich das Tuch (n) in die Tuchablage (o), die beliebig breit und tief sein kann. Die Schlaufen (u) sammeln sich vor der Öse q.

Ist der Draht fast eingerollt, rastet dieser mit seinen vorderen Biegungen in der Öse der Stop- und Go-Mechanik (w) ein. Somit wird die Mechanik wieder freigegeben und die Feder (v) kann den Stift der Mechanik wieder in die Seitenfläche (x) des Zahnrades (g/2) einführen.

Die Kugeln (c) der Mittelsäulen sind aus Metall und ste­ hen auf einer ebenen Metallfläche, damit die kleinstmög­ liche Reibungsfläche (geringe Flächenberührungen mit glat­ ter Oberfläche), vorhanden ist. Zudem müssen beide Mittel­ säulen, von Abstandsecken gehalten, und durch federnd gela­ gerten Abstandskugeln (j), vom Herausrutschen gesichert, frei stehen.

Claims (2)

1. Bau- und Funktionsweise insgesamt gekennzeichnet durch das Prinzip

• a) die Zentrifugalkraft möglichst im Mittelpunkt zu halten, eine Zentripedalkraft zu erzielen und die Rotation als Geschicklichkeitsaufgabe zu nutzen.
• b) die Trägheit der Anfangsgeschwindigkeit für die Gegenbewegungen möglichst lange nutzend, den Fe­ derschub zu ermöglichen.

2. Für die Praxis dadurch gekennzeichnet, daß der Kreisel

• 1. an der Ausformung seines Körpers mit dem Finger an­ geschnippt wird.
• 2. auf drei Kugeln rollt und sich damit in alle Rich­ tungen und in Drehbewegungen bewegen läßt.
• 3. Zahnräder besitzt, die an zwei frei beweglichen, je­ doch nicht mitdrehenden Mittelsäulen angebracht sind, sich jeweils entgegengesetzt, bewegen.
• 4. auf dem obersten Teller angebrachten Federdrähte durch Schubkraft in die Höhe schieben und dann ein­ rasten lassen.
• 5. nach Beendigung dieses Vorganges, sich der oberste Teller alleine, in entgegengesetzter Rotationsbewe­ gung, zurückbewegen kann.
• 6. als Kontaktauslöser für elektronische Rechenvorgänge und Funktionsvorgänge eingesetzt werden kann.