-
Hintergrund
der Offenbarung
-
Die
vorliegende Erfindung betrifft allgemein ein Sprinklerspielzeug
und insbesondere ein Sprinklerspielzeug, das einen konstanten Wassernebel
und periodisch einen größeren geysirähnlichen
Wasserausstoß abgibt.
-
Verschiedene
Sprinklersysteme, die zur Vergnügung
von Kindern angepasst sind, wurden bisher beschrieben. Zum Beispiel
offenbart die
DE 197 37 010 ein
Sprinklerspielzeug gemäß dem Oberbegriff der
Ansprüche
1 und 11 und das US-Patent
Nr. 4 550 876 von Kulesza et al offenbart ein Sprinklerspielzeug
in der Gestalt eines Feuerhydranten und weist ein Verbindungselement
auf, um das Spielzeug mit einem Gartenschlauch in Fluidverbindung
zu bringen. Eine erste Federdüse
ist in der Lage, mit dem Verbindungselement durch ein drehbar betätigtes Ventil
zu kommunizieren. Die erste Düse
enthält
eine Vielzahl von Öffnungen
zur Erzeugung eines nach oben gerichteten ausgebreiteten Flüssigkeitssprays. Eine
zweite Düse,
die auch in der Lage ist zur Fluidkommunikation mit dem Verbindungselement
durch ein drehbar betätigtes
Ventil, ist mit dem Rest des Spielzeugs durch einen flexiblen Schlauch
verbunden. Das US-Patent Nr. 6 082 633 von Kephart et al offenbart
einen Spielzeugsprinkler, der eine Nabenanordnung mit einem durch
Wasserdruck aktivierten Drehkappenelement und einen Verteiler aufweist,
der mit einer unter Druck stehenden Wasserquelle verbunden ist.
Mehrfache rechtwinklige Armanordnungen sind mit dem Verteiler verbunden
und durch eine Leitung auf Wandelemente gerichtet, die an entfernten
Enden der Armanordnungen montiert sind. Die Leitung erfordert ein
ausreichendes Durchhängen, um
eine Entfernung der Wandelemente von den Armanordnungen und das
Zielen von aus den Wandelementen ausgestoßenen Wassers zu ermöglichen.
-
Als
ein weiteres Beispiel offenbart das US-Patent Nr. 6 250 565 von
Ogie et al einen Spielzeugsprinkler mit dem Aussehen einer amüsanten Figur
oder Wesen mit Zusätzen,
die eine Bewegung der Zusätze
der Figur oder des Wesens simulieren. Flüssigkeitsführende Leitungen, die sich
längs den Zusätzen der
Figur erstrecken, bewirken, dass die Zusätze sich entweder in einem
ebenen Weg bewegen, wenn Flüssigkeit
mit niedrigem Druck sich durch die Leitungen bewegt, oder wahllos,
wenn Flüssigkeit mit
hohem Druck durch die Leitungen verläuft. Ferner offenbart das US-Patent
Nr. 6 592 055 von Mariono noch eine frei stehende Sprinklervorrichtung
mit einem aufblasbaren reifenförmigen
Verteiler für
Kinder zur Verwendung als Freizeitspassspielzeug. Der aufblasbare
Verteiler ist mechanisch lösbar
durch fluidübertragende
Kupplungskomponenten mit einem Basisverteiler verbunden und expandiert
folglich zu einer reifenförmigen
Komponente, die auf den Fluiddruck darin anspricht, in einer ausreichenden
Größe, um es
so Personen zu ermöglichen,
durch die reifenförmige
Komponente zu treten oder springen, welche in angemessener Weise
daraus Wasser auf solche Personen sprüht.
-
Zusammenfassung
der Erfindung
-
Bei
einem Aspekt ist die Erfindung auf ein Sprinklerspielzeug zur Erzeugung
eines geysirähnlichen
Flüssigkeitsausstoßes gerichtet,
zugeführt durch
eine Quelle von unter Druck stehender Flüssigkeit. Das Sprinklerspielzeug
kann einen Behälter
in Fluidverbindung mit der unter Druck stehenden Flüssigkeitsquelle
aufweisen, wobei das Volumen des Behälters sich vergrößern kann,
wenn die Flüssigkeit durch
die unter Druck stehende Flüssigkeitsquelle dem
Behälter
zugeführt
wird, und wobei der Druck in dem Behälter sich erhöhen kann,
wenn die Flüssigkeitsmenge
in dem Behälter
und das Volumen des Behälters
sich erhöhen.
Das Sprinklerspielzeug kann ferner ein Ventil in Fluidkommunikation
mit dem Behälter
und funktionsmäßig mit
dem Behälter
gekoppelt aufweisen, wobei das Ventil zwischen einer geschlossenen
Position und einer offenen Position beweglich sein kann, wobei die
Zunahme des Volumens des Behälters
von einem ersten Volumen zu einem zweiten Volumen bewirken kann,
dass das Ventil sich von der geschlossenen Position in die geöffnete Position
bewegt, und wobei der Druck in dem Behälter einen geysirähnlichen Ausstoß der in
dem Behälter gespeicherten
Flüssigkeit
bewirken kann, um durch das Ventil auszutreten, wenn sich das Ventil
in die offene Position bewegt.
-
Bei
einem anderen Aspekt ist die Erfindung auf ein Sprinklerspielzeug
zur Erzeugung eines geysirähnlichen
Flüssigkeitsausstoßes gerichtet,
der durch eine Quelle unter Druck stehender Flüssigkeit gespeist wird. Das
Sprinklerspielzeug kann eine Elastomerblase in Fluidverbindung mit
der unter Druck stehenden Flüssigkeitsquelle
aufweisen, wobei das Volumen der Blase sich erhöhen kann, wenn die Flüssigkeit
der Blase durch die unter Druck stehende Flüssigkeitsquelle zugeführt wird,
und wobei der Druck in der Blase sich erhöhen kann, wenn die Flüssigkeitsmenge
in der Blase und das Volumen der Blase sich erhöhen. Das Sprinklerspielzeug
kann auch ein Ventil in Fluidverbindung mit der Blase aufweisen,
wobei das Ventil zwischen einer geschlossenen und einer offenen
Position beweglich ist, und einen Betätigungsmechanismus, der die
Blase funktionsmäßig mit
dem Ventil koppelt. Die Blase kann mit dem Betätigungsmechanismus in Eingriff
gelangen, wenn die Blase von einem ersten Volumen zu einem zweiten
Volumen expandiert, wobei der Betätigungsmechanismus das Ventil
von der geschlossenen Position in die offene Position als Antwort
auf den Eingriff durch die Blase bewegen kann, und der Druck in der
Blase kann, wenn das Ventil sich in die offene Position bewegt,
einen geysirähnlichen
Ausstoß von
in der Blase gespeicherter Flüssigkeit
bewirken, die sich durch das Ventil entlädt.
-
Bei
noch einem anderen Aspekt ist die Erfindung auf ein Verfahren zur
Erzeugung eines geysirähnlichen
Flüssigkeitsausstoßes aus
einem Sprinklerspielzeug gerichtet. Das Verfahren kann das funktionsmäßige Koppeln
eines Ventils des Sprinklerspielzeugs mit einem Behälter des
Sprinklerspielzeugs einschließen,
so dass das Ventil und der Behälter
sich miteinander in Fluidkommunikation befinden, wobei das Ventil
zwischen einer geschlossenen Position und einer offenen Position
beweglich sein kann. Das Verfahren kann auch das Verbinden einer mit
Druck beaufschlagten Flüssigkeitsquelle
mit dem Behälter
einschließen,
so dass die Quelle und der Behälter
sich in Fluidkommunikation befinden, wobei das Volumen des Behälters sich
erhöhen
kann, wenn die Flüssigkeit
dem Behälter
durch die mit Druck beaufschlagte Flüssigkeitsquelle zugeführt wird,
und wobei der Druck in dem Behälter
sich erhöhen
kann, wenn die Flüssigkeitsmenge
in dem Behälter
und das Volumen des Behälters
sich erhöhen.
Ferner kann das Verfahren noch das Zuführen unter Druck stehender
Flüssigkeit
zu dem Behälter
des Sprinklerspielzeugs aufweisen, um das Volumen des Behälters von
einem ersten Volumen auf ein zweites Volumen zu erhöhen, um
das Ventil zu veranlassen, sich von der geschlossenen Position in
die offene Position zu bewegen, wobei der Druck in dem Behälter, wenn sich
das Ventil in die offene Position bewegt, einen geysirähnlichen
Ausstoß der
in dem Behälter
gespeicherten Flüssigkeit
bewirkt, der sich durch das Ventil entlädt.
-
Zusätzliche
Aspekte der Erfindung sind durch die Ansprüche dieses Patents definiert.
-
Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
-
1 ist
eine perspektivische Drauf-Vorderansicht einer Ausführungsform
eines Sprinklerspielzeugs mit einem geysirähnlichen Wasserausstoß;
-
2 ist
eine Explosionsansicht der Komponenten einer Ausführungsform
eines Sprinklerspielzeugs mit einem geysirähnlichen Wasserausstoß;
-
3 ist
eine vergrößerte fragmentarische Draufsicht
eines Auslöseventilmechanismus,
der in einer ersten Position dargestellt ist;
-
4 ist
eine vergrößerte fragmentarische Draufsicht,
die ähnlich
ist wie 3 und das Auslöseventil
in einer zweiten Position darstellt;
-
5 ist
eine vergrößerte fragmentarische Draufsicht,
die ähnlich
ist wie 3 und 4 und das
Auslöseventil
in einer dritten Position zeigt, und
-
6 ist
eine perspektivische Ansicht einer Ausführungsform eines Sprinklerspielzeug
mit einem geysirähnlichen
Wasserausstoß,
wobei das hohle kegelstumpfartige äußere Gehäuse vom inneren Mechanismus
entfernt ist;
-
7 ist
eine perspektivische Ansicht des inneren Mechanismus des Sprinklerspielzeugs
von 6 in einer ersten Position;
-
8 ist
eine perspektivische Ansicht des inneren Mechanismus des Sprinklerspielzeugs
von 6 in einer zweiten Geysirentladeposition;
-
9 ist
eine perspektivische Drauf-Vorderansicht einer alternativen Ausführungsform
eines Sprinklerspielzeugs mit einem geysirähnlichen Wasserausstoß, wobei
Teile des Gehäuses
entfernt sind;
-
10 ist
eine Draufsicht einer Ausführungsform
eines Betätigungsmechanismus
zum Bewegen der sich bewegenden Komponenten der Sprinklerspielzeuge
von 1 und 9 in einer Normalposition;
-
11 ist
eine Seitenteilschnittansicht des Betätigungsmechanismus von 10 und
des Gehäuses
des Sprinklerspielzeugs;
-
12 ist
eine Draufsicht des Betätigungsmechanismus
von 10 in einer zweiten Position; und
-
13 ist
eine Seitenteilschnittansicht des Betätigungsmechanismus von 12 und
des Gehäuses
des Sprinklerspielzeugs.
-
Detaillierte Beschreibung
verschiedener Ausführungsformen
-
Obwohl
der folgende Text eine detaillierte Beschreibung einer beispielhaften
Ausführungsform der
Erfindung darstellt, sollte es klar sein, das der rechtliche Umfang
der Erfindung durch die Worte der Ansprüche definiert wird, die am
Ende dieses Patents dargelegt sind. Die detaillierte Beschreibung
ist nur als beispielhaft zu verstehen und beschreibt nicht jede
mögliche
Ausführungsform
der Erfindung, da das Beschreiben jeder möglichen Ausführungsform nicht
praktizierbar, wenn nicht unmöglich
ist. Es könnten
zahlreiche alternative Ausführungsformen realisiert
werden.
-
Es
sollte auch klar sein, dass außer
wenn ein Begriff ausdrücklich
in diesem Patent unter Verwendung des Satzes "Wie hier verwendet, ist der Begriff '____' hier so definiert,
dass er ... bedeutet" oder
einen ähnlichen
Satz definiert ist, es keine Absicht gibt, die Bedeutung dieses
Begriffs entweder ausdrücklich oder
durch Implikation über
seine einfache oder übliche
Bedeutung hinaus zu beschränken,
und solch ein Begriff sollte nicht so interpretiert werden, dass
er im Umfang beschränkt
wird, basierend auf irgendeiner Aussage, die in irgendeinem Abschnitt
dieses Patents (außer
der Sprache der Ansprüche)
gemacht wird. In dem Ausmaß,
wie auf irgendeinen Begriff, der in den Ansprüchen am Ende dieses Patents
genannt ist, in diesem Patent in einer Art und Weise Bezug genommen
wird, die mit einer einzigen Bedeutung übereinstimmt, wird dies nur
aus Klarheitsgründen
gemacht, um so den Leser nicht zu verwirren, und es ist nicht beabsichtigt,
dass solch ein Anspruchsbegriff durch Implikation oder anderweitig
auf diese einzige Bedeutung beschränkt sein soll.
-
1 zeigt
eine Ausführungsform
eines Sprinklerspielzeugs 10 gemäß der vorliegenden Erfindung.
Das Sprinklerspielzeug 10 kann ein äußeres hohles kegelstumpfförmiges Gehäuse 12 und
einen inneren Mechanismus (nicht dargestellt) aufweisen, der so
konfiguriert ist, dass er unter Druck stehendes Wasser, das durch
eine unter Druck stehende Wasserzufuhr zugeführt wird, entlädt. Das äußere Gehäuse 12 kann
ferner sich bewegende Komponenten 14 aufweisen, wie z.B.
Augäpfel
oder Augenlider, die so konfiguriert sein können, dass sie eine normale Position
einnehmen, wie z.B. um Augen und Augenlider zu simulieren, die geöffnet sind,
und um durch einen Teil des inneren Mechanismus in Eingriff zu gelangen,
um sich zu einer zweiten Position zu bewegen, wie z.B. mit geschlossenen
Augen, wenn der innere Mechanismus sich zyklisch zwischen Zuständen bewegt,
wo ein geysirähnlicher
Wasserausstoß nicht
abgegeben wird und wo der geysirähnliche Wasserausstoß entladen
wird.
-
Um
unter Druck stehendes Wasser in den inneren Mechanismus zuzuführen, kann
sich eine Schlauchkupplung 16 vom äußeren Gehäuse 12 nach außen erstrecken
und kann angepasst sein, um den inneren Mechanismus des Sprinklerspielzeugs 10 mit einer
Quelle unter Druck stehenden Wassers, wie z.B. einem Gartenschlauch,
zu koppeln. Die Schlauchkupplung 16 kann, über den
inneren Mechanismus des Sprinklerspielzeugs 10 mit einer
oder mehreren Vernebefungsdüsen 18 und
einer größeren Düse 20 in
Fluidkommunikation gebracht werden. In einer unten vollständiger beschriebenen
Weise kann der innere Mechanismus des Sprinklerspielzeugs 10 so
konfiguriert sein, dass wenn durch die Schlauchkupplung 16 unter
Druck stehendes Wasser in den inneren Mechanismus gepumpt wird,
ein konstanter Nebel aus den Düsen 18 abgegeben
wird und ein geysirähnlicher
Wasserausstoß periodisch
aus der größeren Düse 20 abgegeben
werden kann.
-
Mit
Bezug auf 2 ist eine Explosionsansicht
einer Ausführungsform
des inneren Mechanismus für
das Sprinklerspielzeug 10 dargestellt. Die Schlauchkupplung 16 kann
einen Auslassschaft 22 aufweisen, der in ein Ende eines
Zufuhrrohres bzw. -schlauches 24 eingesetzt werden kann,
wobei die Kupplung 16 an dem Zufuhrschlauch 24 durch
eine Kupplungsklemme 26 befestigt ist, die an dem Zufuhrschlauch 24 nahe
der Schlauchkupplung 16 angebracht wird und den Auslassschaft 22 umgibt.
Das entgegen gesetzte Ende des Zufuhrschlauches 24 kann
mit einem Einlassschaft 28 eines unteren Ventilgehäuses 30 eines
Kugelventils 32 verbunden sein und durch eine Hülse 34,
die an der Außenseite
des Zufuhrschlauches 24 und um den Einlassschaft 28 herum
angeordnet ist, an seinem Platz gehalten werden.
-
Das
untere Ventilgehäuse 30 kann
ferner einen ersten hohlen halbrunden Teil 36 mit einem
Blasenschaft 38 aufweisen, der sich vom Boden des halbrunden
Teils 36 nach unten und durch eine Öffnung in einer Abdeckungskappe 40 erstreckt.
Der Blasenschaft 38 kann ferner den Einlassschaft 28 und
eine oder mehrere Vernebelungsdüsen 42 aufweisen,
die sich davon nach außen
erstrecken, wobei das untere Ventilgehäuse 30 so konfiguriert
ist, dass der Einlassschaft 28, der halbrunde Teil 36,
der Blasenschaft 38 und die Düsen 42 sich in Fluidkommunikation
befinden, so dass Flüssigkeit,
die in den Einlassschaft 28 strömt, durch jede der anderen
Komponenten des unteren Ventilgehäuses 30 gelangen kann.
-
Das
Kugelventil 32 kann ferner ein oberes Ventilgehäuse 44 mit
einem zweiten hohlen halbrunden Teil 46 aufweisen, der
dem hohlen halbrunden Teil 36 des unteren Ventilgehäuses 30 entspricht,
und eine obere große
Düse 48 in
Fluidkommunikation damit. Die ersten und zweiten hohlen halbrunden
Teile 36, 46 können
sich vereinigen, um eine Aushöhlung zu
definieren, in welcher eine Kugel 49 des Kugelventils 32 angeordnet
werden kann. Die Kugel 49 kann eine Durchgangsbohrung 50 aufweisen,
die einen Durchgang durch die Kugel 49 definiert, durch welche
Flüssigkeit
von dem unteren Ventilgehäuse 30 zum
oberen Ventilgehäuse 44 und
aus der größeren Düse 48 heraus
strömen
kann, wenn die Durchgangsbohrung 50 mit dem Blasenschaft 38 und
der großen
Düse 48 ausgerichtet
ist. Die Kugel 49 kann ferner sich nach außen erstreckende
Schäfte 52, 54 aufweisen,
die mit den Wänden
der halbrunden Teile 36, 46 so in Eingriff gelangen
können,
dass die Kugel 49 in der durch die halbrunden Teile 36, 46 gebildeten Aushöhlung drehbar
sein kann zwischen einer geschlossenen Position, in welcher die
Durchgangsbohrung 50 mit dem Blasenschaft 38 und
der großen Düse 48 nicht
ausgerichtet ist, und einer offenen Position, in welcher die Durchgangsbohrung 50 mit
dem Blasenschaft 38 und der großen Düse 48 fluchtet. Kugelflächen-O-Ringe 56, 58 können in
der durch die halbrunden Teile 36, 46 definierten
Aushöhlung
angeordnet sein und konfiguriert sein, um mit der Kugel 49 und
entsprechenden Teilen der halbrunden Teile 36, 46 in
Eingriff zu gelangen, um die Aushöhlung abzudichten und zu verhindern,
dass Wasser durch das Kugelventil 32 ausläuft, wenn
die Durchgangsbohrung 50 sich in der geschlossenen Position
befindet.
-
Um
die Kugel 49 zwischen der geschlossenen Position und der
offenen Position zu drehen, kann sich der Schaft 54 durch
die halbrunden Teile 36, 46 nach außen erstrecken
und mit einem Betätigungsmechanismus
in Eingriff gelangen. Um ein Auslaufen von Wasser aus dem Kugelventil 32 zu verhindern,
kann der Schaft 54 einen O-Ring 60 darauf angeordnet
haben, um eine Dichtung zwischen dem Schaft 54 und den
inneren Oberflächen
der halbrunden Teile 36, 46 zu bilden. Das Kugelventil 32 kann
ferner eine Feder 62 und einen Halteclip 64 aufweisen,
der auf dem Schaft 54 zwischen der Kugel 49 und
dem Kugelschaft-O-Ring 60 angeordnet ist, um den O-Ring 60 in
Eingriff mit der inneren Oberfläche der
halbrunden Teile 36, 46 zu drängen. Der Teil des Schafts 52,
der sich von dem Kugelventil 32 nach außen erstreckt, kann mit einem
Betätigungsmechanismus,
der einen Hebel 66, eine Drehplatte 68 und ein Feder 70 aufweist,
in Eingriff gelangen. Beispiele von Kugelventilen und Betätigungsmechanismen
werden vollständiger
unten beschrieben.
-
Der
innere Mechanismus des Sprinklerspielzeugs 10 enthält ferner
eine Elastomerblase 72, deren eines Ende an der Außenseite
des Blasenschaftes 38 des Kugelventils 32 unter
der Abdeckungskappe 40 angebracht ist und durch eine obere
Blasenklammer 74 befestigt ist. Am entgegen gesetzten Ende
der Blase 72 kann ein Stopfen 76 in das offene Ende
der Blase 72 eingesetzt sein, um eine im wesentlichen wasserdichte
Dichtung zu bilden, und durch eine untere Blasenklammer 78 befestigt
sein. Die Blase 72 und der Stopfen 76 können von
einem Trägerzylinder 80 eingeschlossen
sein, der ein oberes Ende an der Abdeckungskappe 40 befestigt
hat, und ein unteres Ende an einer Basis 82 des Sprinklerspielzeugs 10 befestigt
hat. Der Trägerzylinder 80 kann
ferner einen Stabilisatorring 84 aufweisen, der um die äußere Oberfläche des
Trägerzylinders 80 herum
angeordnet ist und an ihm befestigt ist. Der Stabilisatorring 84 kann
Paare von sich nach außen erstreckenden
Schultern 86 aufweisen, die an entgegen gesetzten Seiten
des Stabilisatorrings 84 angeordnet sind, wobei jedes Schulterpaar 86 einen
im wesentlichen vertikalen Kanal definiert, wenn der Stabilisatorring 84 an
der Außenseite
des Trägerzylinders 80 angeordnet
ist. Nahe des unteren Rands des Zylinders 80 kann ein Paar
von entgegen gesetzt angeordneten Schlitzen 88 in der Oberfläche des Trägerzylinders 80 definiert
sein und sich vom unteren Rand des Trägerzylinders 80 nach
oben erstrecken.
-
Der
innere Mechanismus des Sprinklerspielzeugs 10 kann ferner
eine im wesentlichen U-förmige Trichterhalterung 90 aufweisen,
die sich nach oben erstreckende Arme 92 aufweist, die durch
eine im wesentlichen horizontale Basis 94 verbunden sind. Ein
Trichter 96 kann mit der Basis 94 der Trichterhalterung 90 so
verbunden sein, dass das offene Ende des Trichters 96 sich
nach oben erstreckt.
-
Der
untere Teil des inneren Mechanismus des Sprinklerspielzeugs 10 kann
wie folgt montiert werden. Sobald die Blase 72 und der
Stopfen 76 an dem Blasenschaft 38 unter der Abdeckungskappe 40 angebracht
sind, kann der obere Rand des Trägerzylinders 80 mit
der Bodenfläche
der Abdeckungskappe 40 verbunden werden. Der Stabilisatorring 84 kann
auf der Außenseite
des Trägerzylinders 80 angeordnet
und daran mit Epoxid oder einem anderen Befestigungsmechanismus
befestigt werden, wobei die durch die Schultern 86 gebildeten
Kanäle
im wesentlichen vertikal mit den entsprechenden Schlitzen 88 des
Trägerzylinders 80 ausgerichtet
sind. Sobald der Stabilisatorring 84 befestigt ist, kann
die Trichterhalterung 90 auf dem Zylinder 80 angeordnet
werden, wobei die Arme 92 an der Außenseite des Trägerzylinders 80 angeordnet
sind und wobei Teile der inneren Oberflächen der Arme 92 in
den durch die Schultern 86 des Stabilisatorrings 84 definierten Kanälen angeordnet
sind. Gleichzeitig können
die entgegen gesetzten Enden der Basis 84 in den entsprechenden
Schlitzen 88 des Trägerzylinders 80 so ausgerichtet
werden, dass der Trichter 96 in dem Inneren des Trägerzylinders 80 unterhalb
der Blase 72 und dem Stopfen 76 angeordnet ist.
-
Mit
der Basis 94 der Trichterhalterung 90 in den Schlitzen 88 angeordnet,
kann der untere Rand des Trägerzylinders 80 an
der Basis 82 befestigt werden. Die Schlitze 88 können so
dimensioniert sein, dass die Basis 94 vertikal in den Schlitzen 88 gleitet und
entsprechend mit den Armen 92 innerhalb den durch die Schultern 86 des
Stabilisatorrings 84 gebildeten Kanälen gleitet, wenn der untere
Rand des Trägerzylinders 80 an
der Basis 82 angebracht ist. Sobald das Kugelventil 32 und
der untere Teil des inneren Mechanismus montiert sind, kann die
Trichterhalterung 90 funktionsmäßig mit dem Betätigungsmechanismus
durch ein Verbindungselement verbunden werden, das an einem Ende 98a mit
der Drehplatte 68 verbunden ist, und an dem entgegen gesetzten
Ende 98b über
ein Loch 100 durch einen der Arme 92 der Trichterhalterung 90.
Wie vollständiger
unten beschrieben wird, kann die Feder 70, die auf den
Hebel 66 und die Drehplatte 68 wirkt, das Kugelventil 32 in
die geschlossene Position vorspannen, wobei das Verbindungselement 98 die
Trichterhalterung 90 vertikal in den Schlitzen 88 in
ihre normale Position hebt.
-
Sobald
der innere Mechanismus des Sprinklerspielzeugs 10 montiert
ist, kann der innere Mechanismus arbeiten, um einen konstanten Nebel
durch die Düsen 42 abzugeben,
und einen periodischen großvolumigen
geysirähnlichen
Ausstoß durch die große Düse 48.
Wenn eine unter Druck stehende Wasserquelle mit der Schlauchkupplung 16 gekoppelt
ist, strömt
Wasser durch das Zufuhrrohr 24 in das Sprinklerspielzeug 10 zum
unteren Ventilgehäuse 30 des
Kugelventils 32. Am Anfang ist das Kugelventil 32 in
der geschlossenen Position und verhindert, dass Wasser in und durch
das Kugelventil 32 strömt. Ein
Teil des Wassers, das in das untere Ventilgehäuse 32 eintritt, kann
von den Düsen 42 in
Form eines Nebels abgegeben werden. Wenn die Strömungsrate des unter Druck stehenden
Wassers, das in das untere Ventilgehäuse 30 eintritt, die
Strömungsrate
des für
die Düsen 42 abgegebenen
Nebels übersteigt, kann
das unter Druck stehende Wasser durch den Blasenschaft 38 und
in die Blase 72 strömen.
Wenn das Wasser weiterhin in das Sprinklerspielzeug 10 strömt, kann
die Blase 72 elastisch expandieren und dadurch das unter
Druck stehende Wasser darin ansammeln.
-
Wenn
sich das Wasser ansammelt, erstrecken sich die Blase 72 und
der Stopfen 76 in dem Trägerzylinder 80 nach
unten und in den Trichter 96. Wenn die Blase 72 weiterhin
expandiert, werden der Trichter 96 und die Trichterhalterung 90 nach
unten zur Basis 82 hin geschoben, wobei sich das Verbindungselement 98 nach
unten bewegt und bewirkt, dass sich die Drehplatte 68 nach
unten dreht. Wenn die Trichterhalterung 90 und der Trichter 96 sich
weiter nach unten bewegen, neigt an einem vorbestimmten Punkt, wenn
die Richtung der Kraft der Feder 70, die auf den Hebel 66 wirkt,
die Achse des Schaftes 54 passiert und die Richtung ändert, die
Kraft der Feder 70 dazu, die Kugel 49 zu drehen,
was bewirkt, dass die Kugel 49 sich in die offene Position
dreht, wobei die Durchgangsbohrung 50 sich mit dem Blasenschaft 38 und
der großen
Düse 48 ausrichtet.
Sobald die Durchgangsbohrung 50 mit dem Blasenschaft 38 und
der großen
Düse 48 ausgerichtet
ist, schiebt die Kraft der Wände
der Blase 72, die auf das darin angeordnete Wasser wirkt,
das Wasser durch den durch den Blasenschaft 38, die Durchgangsbohrung 50 und
die große
Düse 48 gebildeten
Kanal nach oben, um Wasser aus der Düse 48 in einem geysirähnlichen
Stoß auszustoßen. Wenn
das Wasser durch die Düse 48 abgegeben
ist, kehrt die Blase 72 in ihre normale nicht expandierte
Position zurück, wobei
das untere Ende der Blase 72 und der Stopfen 76 sich
nach oben bewegen von der Basis 82 des Sprinklerspielzeugs 10 weg.
-
Wenn
die Blase 72 und der Stopfen 76 sich nach oben
bewegen, sind die Trichterhalterung 90 und der Trichter 96 frei,
sich nach oben zu bewegen, wodurch es der Kugel 49 des
Kugelventils 32 ermöglicht
wird, sich in ihre normale geschlossene Position zurückzudrehen,
wobei der Betätigungsmechanismus
in die normale Position zurückgesetzt
wird. Bei einer Ausführungsform
können
der Hebel 66, die Drehplatte 68 und die Feder 70 so
konfiguriert sein, dass die Kraft der Feder 70 dazu neigt,
wenn die Kugel 49 sich in der offenen Position befindet,
die Drehplatte 68 in ihre normale Position zurückzudrehen. Ohne
die nach unten gerichtete Kraft der expandierten Blase, dreht sich
die Drehplatte 68 zu ihrer normalen Position hin, wobei
das Verbindungselement 98 die Trichterhalterung 90 nach
oben hebt. Wenn die Drehplatte 68 sich nach oben dreht,
passiert die Kraft der Feder, die auf den Hebel 66 wirkt,
schließlich
die Achse des Schafts 54 und ändert die Richtung, in der
die Kraft der Feder dazu neigt, die Kugel 49 zu drehen,
wodurch bewirkt wird, dass die Kugel 49 zurückschnappt
und sich in die normal geschlossene Position dreht. Um sicherzustellen,
dass die Kugel 49 und die Trichterhalterung 90 richtig
in ihre normalen Positionen zurückgesetzt
werden, nachdem das Wasser abgegeben ist, können zusätzliche Federn oder andere
Elastomerkomponenten enthalten sein, um die Kugel 49, die
Trichterhalterung 92, die Drehplatte 68 oder andere
Komponenten des Betätigungsmechanismus
zur normalen Position hin vorzuspannen.
-
Die 3-5 zeigen
eine Ausführungsform
der Kugelventilanordnung 32 und des Betätigungsmechanismus 140,
die beim Sprinklerspielzeug 10 verwendet werden können und
die eine Auslöseanordnung 142 aufweisen
können,
welche funktionsmäßig mit
einem Arm 92 über
das Verbindungselement 98 verbunden ist, das am Loch 100 verbunden
ist. Die Auslöseanordnung 142 steuert
die Betätigung
der Kugelventilanordnung 140 und ermöglicht, dass Wasser in einem
geysirähnlichen
Ausstoß abgegeben
wird. Die Auslöseanordnung 142 weist
die Drehplatte 68 auf, die sich um einen Drehpunkt 68a dreht.
Das obere Ende 98b des Verbindungselements 98 ist
an der Drehplatte 68 befestigt. Die Drehplatte 68 weist
einen Schlitz 150 auf mit einem Paar von Enden 150a und 150b,
und eine Anschlagschraube 152 ist so montiert, dass sie
sich durch den Schlitz 150 erstreckt und relativ zum Kugelventilgehäuse stationär bleibt.
Der Hebel 66 ist funktionsmäßig mit der Kugel 49 verbunden,
die in der Ventilanordnung 32 angeordnet ist, und der Hebel 66 ist
um einen Drehpunkt 66a drehbar. Der Hebel 66 kann durch
einen Verbindungsarm 158, welcher in einen Schlitz 160 in
der Drehplatte 68 passt, mit der Platte 68 verbunden
sein. Der Schlitz 160 weist ein Paar von Enden 160a und 160b auf.
Die Feder 70 ist mit der Drehplatte 68 bei 70a und
mit dem Hebel 66 bei 70b verbunden. Wenn die Platte 68 und
der Hebel 66 wie in 3 dargestellt
positioniert sind, ist die Kugel 49 geschlossen, so dass
kein Wasser aus der oberen großen
Düse 48 ausgestoßen wird.
-
Mit
Bezug auf 4 zieht, wenn der Arm 92 sich
bei Betrachtung von 4 von einer in 3 dargestellten
Ausgangsposition zu einer Zwischenposition in 4 nach
unten bewegt, das Verbindungselement 98 an der Drehplatte 68,
was bewirkt, dass sich die Drehplatte 68 in einer im allgemeinen Uhrzeigersinnrichtung
um den Drehpunkt 68a verschiebt. Dabei zieht das Ende 158b des
Verbindungsarms 158 den Hebel 154, was bewirkt,
dass der Hebel 66 sich in einer im allgemeinen Gegenuhrzeigersinnrichtung
um den Drehpunkt 66a dreht, und so das Ventil 32 öffnet, so
dass Wasser aus der großen
Düse 48 ausgestoßen werden
kann.
-
Mit
Bezug auf 5 kann die Drehplatte 68, wenn
der Arm 92 ausreichend in eine wie in 5 dargestellte
Position nach unten verschoben ist, ausreichend weit drehen, so
dass die Anschlagsschraube 152 mit dem Ende 150b des
Schlitzes 150 in Kontakt kommt. Schließlich passiert die Feder 70 den Drehpunkt 66a,
was bewirkt, dass die Feder 70 eine weitere Vorspannkraft
an den Hebel 66 anlegt, wodurch bewirkt wird, dass der
Hebel 66 sich schneller im Gegenuhrzeigersinn um den Drehpunkt 66a bewegt.
Der Verbindungsarm 158 kann mit dem Ende 160a des
Schlitzes 160 in Kontakt kommen und so die Drehbewegung
des Hebels 66 begrenzen. Das Ventil 32 kann so
angeordnet werden, dass das Ventil vollständig aufgedreht wird, wenn
der Hebel 66 weit genug gedreht wird.
-
Das
Freigeben des Arms 92 aufgrund der Abgabe von Wasser aus
der Blase 72 erlaubt der Auslöseanordnung 142, in
die Position von 3 zurückzukehren. Ohne das Gewicht
des Wassers und des Abwärtsdrucks
von der Blase 72 kann die Kraft der Feder 70 die
Drehplatte 68 im Gegenuhrzeigersinn in 5 drehen
und entsprechend die Trichterhalterung 92 und den Trichter 96 heben.
Sobald die Richtung der Kraft der Feder 70 sich an dem
Drehpunkt 66a des Hebels 66 vorbeibewegt, dreht
sich der Hebel 66 schnell im Uhrzeigersinn, um das Ventil 32 zuschnappen
zu lassen. Sobald das Ventil 32 geschlossen ist und der
Betätigungsmechanismus 140 sich
in der normalen Position befindet, kann sich unter Druck befindliches
Wasser wieder in der Blase 72 ansammeln zur Vorbereitung
der Abgabe eines nachfolgenden geysirähnlichen Wasserausstoßes. Fachleute
werden verstehen, dass diese Anordnung so lange funktioniert, um
periodische Wasserausstöße zu erzeugen,
so lange das unter Druck stehende Wasser dem Sprinklerspielzeug 10 zugeführt wird.
-
Folglich
dient gemäß dem offenbarten
Beispiel die Auslöseanordnung 142 dazu,
eine erste in 3 dargestellte Normalposition
zu definieren (in welcher das Ventil 32 geschlossen ist)
und eine zweite in 5 dargestellte offene Position
(in welcher das Ventil 32 sich in einer vollständig geöffneten
Position befindet), und zu bewirken, dass sich das Ventil 32 durch
Zwischenpositionen (4) dazwischen bewegt. Andere
Konfigurationen können
gewählt werden,
einschließlich,
als Beispiel anstatt als Beschränkung,
eine geschlossene Position und eine oder mehr offene Positionen
für das
Ventil 32.
-
6-8 stellen
eine alternative Ausführungsform
eines Sprinklerspielzeugs 200 gemäß der vorliegenden Erfindung
dar, wobei ähnliche
Komponenten unter Verwendung der gleichen Bezugszahlen gekennzeichnet
sind. Das Gehäuse 12 enthält sich
bewegende Komponenten 14 in Form von drehbar montierten
Kugeln mit Anzeigen in Form von Augäpfeln und Augenlidern. Die
sich bewegenden Komponenten 14 sind normalerweise in einer
Position angeordnet, in der die Augen freiliegen und die Augenlider
offen sind. Im inneren Mechanismus können Vernebelungsdüsen 18 auf
entgegen gesetzten Seiten eines Kugelventils 202, welches
einen Betätigungsmechanismus 204 aufweist,
der ähnlich
sein kann, wie der zuvor hier beschriebene Betätigungsmechanismus, angeordnet
sein. Bei dieser Ausführungsform
kann der Stabilisatorring 84 durch einen Ring 206 ersetzt
sein, der auf der Außenseite
des Trägerzylinders 80 verschiebbar
ist und mit den oberen Rändern
der Arme 92 der Trichterhalterung 90 verbunden
ist. Die äußere Oberfläche des
Trägerzylinders 80 kann
Schulterpaare 208 aufweisen, die auf entgegen gesetzten
Seiten angeordnet sind und sich nach außen erstrecken, um Kanäle zu definieren,
in welchen die Arme 92 der Trichterhalterung 90 gleitbar
angeordnet sein können.
Das Verbindungselement 98 kann zwischen dem Betätigungsmechanismus 204 und
einer oberen Oberfläche
des Rings 206 so verbunden sein, dass eine Abwärtsbewegung
des Rings 206, wenn die expandierende Blase 72 den Trichter 96 nach
unten drängt,
eine Auslösung
des Betätigungsmechanismus 204 bewirkt.
Außerdem kann
der Ring 206 ein Paar von sich nach außen erstreckenden Vorsprüngen 210 aufweisen,
die so konfiguriert sein können,
dass sie mit den sich bewegenden Komponenten 14 des äußeren Gehäuses 12 in Eingriff
gelangen, um zu bewirken, dass sich die bewegenden Komponenten 14 von
einer was eine Offene-Augen-Position
zu sein scheint zu einer Geschlossene-Augen-Position bewegen, wenn
sich der Ring 206 nach unten bewegt.
-
Bei
einer alternativen Ausführungsform,
welche in 9 dargestellt ist, können die
Vernebelungsdüsen 18 in
Ausnehmungen 220 in der Seite des Gehäuses 12 angeordnet
sein, um einen konstanten Nebel zur gleichen Zeit zu liefern, der
nach oben und aus dem Sprinklerspielzeug 10 herausgerichtet
ist, zu der das Sprinklerspielzeug 10 periodisch die geysirähnlichen
Wasserausstöße durch
die große
Düse 20 abgibt.
Die Schlauchkupplung 16 kann durch die Wand des Gehäuses 12 verlaufen und
kann in Fluidkommunikation mit einem Einlassrohr 222 gekoppelt
sein, das an der Innenseite des Gehäuses 12 angeordnet
ist. Das Einlassrohr 222 kann eine Mehrzahl von Auslässen 224, 226, 228 in Fluidkommunikation
mit entsprechenden Rohren bzw. Schläuchen 230, 232 bzw. 234 aufweisen.
Der Schlauch 230 kann am entgegen gesetzten Ende mit dem
Kugelventil 32 und der Blase 72 verbunden sein, um
das unter Druck stehende Wasser von der mit der Schlauchkupplung 16 verbundenen
Quelle der Blase 72 zuzuführen. Die Schläuche 232, 234 können an den
entgegen gesetzten Enden mit den entsprechenden Vernebelungsdüsen 18 verbunden
sein, um eine konstante Zufuhr von unter Druck stehendem Wasser
für einen
konstanten Auswärtsvernebelungsspray
zu schaffen.
-
Das
Sprinklerspielzeug 10 kann ferner ein Sicherheitsauslassventil 236 aufweisen,
das mit dem Einlassrohr 222 und in Fluidkommunikation mit
der unter Druck stehenden Wasserquelle verbunden ist. Das Sicherheitsauslassventil 236 kann
eine Feder 238 aufweisen, die das Ventil 236 in
die geschlossene Position drängt
und das Ventil 236 in der geschlossenen Position hält, bis
sich ausreichender Druck im Einlassrohr 222 und den Schläuchen 230, 232, 234 aufbaut,
um das Ventil 236 gegen die Kraft der Feder 238 aufzudrängen. Falls
zum Beispiel der Betätigungsmechanismus 140 dabei
versagt, das Kugelventil 32 zu öffnen, können das Sicherheitsauslassventil 236 und
die Feder 238 so konfiguriert sein, dass sie es dem Auslassventil 236 ermöglichen
zu öffnen,
nachdem ausreichender Druck vorhanden ist, um die Blase 72 zu
expandieren und das Ventil 32 über den Betätigungsmechanismus 140 zu öffnen, aber
bevor sich ein ausreichender Druck aufbaut, der verursachen kann,
dass die Blase 72 und/oder die Schläuche 230, 232, 234 reißen. Sobald
das Auslassventil 236 sich öffnet, kann das Wasser frei
sein, aus dem Ventil 236 durch eine Öffnung 240 auszuströmen und
aus dem Sprinklerspielzeug 10 durch Löcher 242 in der Basis 82.
Das Sicherheitsauslassventil 236 kann ferner einen Einstellmechanismus aufweisen,
um die Kompression der Feder 238 zu variieren, um einen
gewünschte
Freigabedruck zum Öffnen
des Ventils 236 zu erhalten.
-
10-13 stellen
eine Ausführungsform
eines Mechanismus zum Bewegen der sich bewegenden Komponenten 14 des
Gehäuses 12 dar, wenn
sich der Betätigungsmechanismus 140 bewegt,
um das Kugelventil 32 abwechselnd zu öffnen und zu schließen. Bei
der dargestellten Ausführungsform
kann das Äußere des
Gehäuses 12 z.B.
konfiguriert sein, um einem Gesicht zu ähneln, das in einen Berghang
geschnitzt ist. Die sich bewegenden Komponenten 14 können eine
halbrunde Form aufweisen, um so Augenlieder zu simulieren, die Augen 250 auf
dem Gesicht bedecken, wenn sich das Kugelventil 32 in der
geschlossenen Position befindet, wie in 10 und 11 dargestellt.
Die Augenlider 14 können
in halbrunden Öffnungen 252 durch
das Gehäuse 12 an
den Augen 250 angeordnet sein und können drehbar mit dem Gehäuses 12 durch
sich nach außen
erstreckende Schäfte 254, 256 gekoppelt
sein. Die Schäfte 254 können durch
ein zentrales Schaftgehäuse 258 aufgenommen
und gehalten werden, während
die Schäfte 256 durch
entsprechende Klammern 260 gehalten werden können, die
demontierbar an dem Gehäuse 12 durch
Schrauben 262 befestigt sind. Die Augenlider 14 können an
einem Gleitelement 264 durch Federn 266 gekoppelt
sein, die mit den Augenlidern 14 durch Schrauben 268 verbunden
sind, und mit dem Gleitelement 264 durch Schrauben 270.
Das Gleitelement 264 kann gleitbar mit Trägerpfosten 272 des
Gehäuses 12 durch Schrauben 274 verbunden
sein, die in einem Schlitz 276 durch das Gleitelement 264 angeordnet
sind und darin gleitbar sind.
-
Um
das Gleitelement 264 zu der normalen nach oben gerichteten
Position vorzuspannen, kann eine Rückstellfeder 278 zwischen
einem Trägerpfosten 280 des
Gehäuses 12 durch
eine Schraube 282 und dem Gleitelement 264 durch
eine Schraube 284 verbunden sein. Die Kraft der Rückstellfeder 278 drängt das
Gleitelement 264 nach oben, wobei die Schrauben 274,
welche in dem Schlitz 276 gleiten, das Gleitelement 264 in
einem linearen nach oben gerichteten Weg bewegen. Das Gleitelement 264 kann
ferner eine Öffnung 286 aufweisen,
durch welche ein Antriebsschaft 288 angeordnet sein kann, wenn
das Gehäuse 12 auf
dem Sprinklerspielzeug 10 montiert ist. Der Antriebsschaft 288 kann
sich von einer sich bewegenden Komponente des Betätigungsmechanismus 140,
wie z.B. einem Arm 92 der Trichterhalterung 90,
nach außen
erstrecken.
-
Bevor
unter Druck stehendes Wasser dem Sprinklerspielzeug 10 zugeführt wird
oder gerade nachdem das Sprinklerspielzeug 10 einen Wasserausstoß abgibt
und der Betätigungsmechanismus 140 das
Ventil 32 in die geschlossene Position zurücksetzt,
spannt die Rückstellfeder 278 das
Gleitelement 264 in die nach oben gerichtete normale Position
vor, die in den 10 und 11 dargestellt
ist. Bei dieser Position können
die Augenlider 14 über den
Augen 250 des Gesichts auf dem Gehäuse 12 angeordnet
sein. Wenn sich das unter Druck stehende Wasser in der Blase 72 ansammelt,
expandiert die Blase 72, gelangt mit dem Trichter 96 in
Eingriff und drängt
die Trichterhalterung 90 nach unten. Wenn sich die Trichterhalterung 90 nach
unten bewegt, gelangt der Antriebsschaft 288 mit der inneren
Kante der Öffnung 286 des
Gleitelements 264 in Eingriff, wodurch auch das Gleitelement 264 nach
unten gezwungen wird gegen das Drängen der Rückstellfeder 278.
Die Abwärtsbewegung
des Gleitelements 264 bewirkt, dass die Federn 266 an
den Augenlidern 14 nach unten ziehen und die Augenlider 14 im
Gegenuhrzeigersinn in
-
11 und 13 drehen.
Die Drehung der Augenlider 14 ergibt das Aussehen, dass
die Augen 250 des Gesichts auf dem Gehäuse 12 sich öffnen.
-
Wenn
der Betätigungsmechanismus 140 das Kugelventil 32 aufschnappen
lässt,
drängt
die Kraft der Wände
der Blase 72 das Wasser durch das Kugelventil 32 und
die Blase 72 kontrahiert. Wenn die Blase 72 kontrahiert
und folglich die Kraft auf den Trichter 96 abnimmt, führen die
Feder 70 des Betätigungsmechanismus 140 und
jeglicher andere Rückstellmechanismus
den Betätigungsmechanismus 140 und
die Trichterhalterung 90 in die Normalposition zurück, wobei
das Kugelventil 32 geschlossen ist. Wenn die Trichterhalterung 90 und
der Antriebsschaft 288 sich nach oben bewegen, kann die
Rückstellfeder 278 das
Gleitelement 264 nach oben in die normale Position ziehen.
Das Gleitelement 264 kann konturierte Oberflächen aufweisen,
die Schultern 290 definieren, die mit Fingern 292 der
Augenlider 14 in Eingriff gelangen können, um zu bewirken, dass
die Augenlider 14 sich im Uhrzeigersinn bewegen und das
Aussehen ergeben, dass die Augenlider 14 sich über den
Augen 250 schließen.
-
Fachleute
werden verstehen, dass zusätzliche
Ausführungsformen
des Sprinklerspielzeugs zusätzlich
zu den hier dargestellten möglich
sind und durch die Erfinder in Erwägung gezogen wurden. Zum Beispiel
werden alternative Ausführungsformen von
Behältern
zum Speichern der unter Druck stehenden Flüssigkeit zusätzlich zur
Blase 72 in Erwägung
gezogen, so dass die Behälter
das Volumen erhöhen
können,
wenn zusätzliche
Flüssigkeit
durch die unter Druck stehende Flüssigkeitsquelle zugeführt wird,
und funktionsmäßig mit
dem Ventil 32 gekoppelt sein können, um zu bewirken, dass
das Ventil 32 sich von der geschlossenen Position in die
offene Position bewegt, wenn das Volumen des Behälter sich erhöht. Bei
einer Ausführungsform
kann der Behälter
zum Beispiel ein Zylinder sein, der einen Kolbenkopf aufweist, der
durch eine Feder auf eine minimale Volumenposition in dem Zylinder
vorgespannt ist, wenn keine Flüssigkeit
vorhanden ist. Wenn unter Druck stehende Flüssigkeit in den Zylinder gepumpt wird,
kann sich der Kolbenkopf gegen die Kraft der Feder bewegen, um das
Volumen in dem Zylinder zu erhöhen,
während
die Federkraft den Druck in dem Zylinder erhöht. Gleichzeitig kann die Feder
oder der Kolbenkopf funktionsmäßig mit
dem Ventil 32 gekoppelt sein, um zu veranlassen, dass das
Ventil 32 sich öffnet,
wenn der Kolbenkopf sich bewegt, um das Volumen in dem Zylinder
zu erhöhen.