DE6924465U - Antriebzregler fuer in spielzeugen verwendete schallplattenspieler - Google Patents

Description

PATENTANWÄLTE

DIPL.-ING. MARTIN LICHT

DR. REINHOLD SCHMIDT

DIPL.-WIRTSCH.-ING. HANSMANN

DIPL, PHYS. SEB. HERRMANN

MÜNCHEN 2
THERESIENSTRASSE 33

München, den 20. Juni I969

Ke/De

MATTEL, INC.

Hawthorne, Kalifornien 90250

Rosecrans Avenue 5150

V. St. A.

"Antriebsregler für in Spielzeugen verwendete Schallplattenspieler."

Die Erfind ing befasst sich mit Spielzeugen und betrifft insbesondere Drehzahlwechselgetriebe für Spielzeugplattenspieler.

Puppen und andere Spielzeuge sind oftmals mit Plattenspielern zur Wiedergabe kurzer Sprüche oder Tonfolgen ausgestattet. Der Plattenteller des Plattenspielers wird gewöhnlich von einer Feder angetrieben, während zur Aufrechterhaltung einer konstanten, niedrigen Plattentellerdrehzahl ein rotierender Regler benutzt wird. Eine mäßige Reglerempfindlichkeit orfordert im allgemeinen, daß der Regler mit einer hohen Drehzahl rotiert, so daß eine Übersetzung notwendig ist, um die niedrige Platteniellerdrehzahl in eine hohe Reglerdrehzahl umzuwandeln.

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Der häufigste Typ einer Übersetzung auf hohe Drehzahl bedient sich eines Zahnradgetriebes. Die Zahnradgetriebe sind jedoch laut, wobei sich der Lara noch durch die akustische Konstruktion des Plattenspielers verstärkt. Auch wurden bereits Riemenkupplungen verwendet, die jedoch im allgemeinen hohe Spannung erfordern, welche zu raschem Verschleiß und Bruchge— fahr führen, insbesondere in den Fällen, wo eine große Drehzahlreduzierung in einer Kupplung!?stufe durch Verwendung einer sehr kleinen Riemenscheibe an dem Regler erreicht werden aoll. Desweiteren wird mit zunehmender Verkleinerung der Plattenspieler die Größe der Antriebsriemen immer wichtiger, und es bereitet Schwierigkeiten, Riemen wirtschaftlich mit den engen Toleranzen herzustellen, die zur Sicherstellung einer Geschwindigkeit bzw. Drehzahl in einem gegebenen Bereich, beispielsweise von 6 % der optimalen konstruktiven Auslegung, erforderlich sind.

Die Aufgabe der Erfindung besteht deshalb darin, eine verbesserte Übersetzungsvorrichtung zu schaffen, die sich in mit eines Plattenspieler versehenen Spielzeugen verwenden lässt.

Desweiteren soll ein einfacher Geschwindigkeits- bzw. Drehzahländerun^smechanismus geschaffen werden, mit dem der Drehteller oder Plattenteller eines Spielzeugplattenspielers an einen Regler angeschlossen werden kann.

Erfindungsgemäß wird nun ein Drehzahländerungsmechanismus geschaffen, der sich zur Verwendung in Spielzeugen eignet. Der Mechanismus weist ein langsames Rad auf, beispielsweise einen Schallplattenteller, und mehrere Planetenscheiben, die auf dem Rad in verschiedenen Lagen rund um die Radmitte drehbar angeordnet sind. Wenn sich das Rad dreht, rollen die Planetenscheiben auf einer großen, stationären Laufbahn ab₉ die die Scheiben umgibt. Ein Hochgeschwindigkeitsglied, beispielsweise ein * Regler, ist auf der gleichen Achse, auf der das Rad sitzt,

drehbar gelagert und besitzt einen Nabenteil, der mit den Planetenscheiben in Berührung steht, um sie in die Lage zu versetzen, den Nabenteil anzutreiben. Die Scheiben sind aus

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einem federnden Material gefertigt, beispielsweise aus Gumni, und sie stehen mit der Lauffläche und dem Hochgeschwindigkeitsglied in Reibungsberührung.

Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes sind in der Zeichnung, auf die sich die folgende Beschreibung bezieht, sehe«» matisch dargestellt. In der Zeichnung zeigen:

Figur 1 eine Schnittansicht des erfindungsgemäß gebauten Spielzeugplattenspielers, gezeigt in einem Puppengehäuse,

Figur 2 eine auseinandergezogene Ansicht des Plattenspielers von Figur 1,

Figur 3 eine vergrösserte Teilansicht längs der Linie 5-3 iö Figur 1, aus der die Reglernabe und die mit dieser in Berührung stehenden Planetenscheiben zu sehen sind und

Figur 4 eine Teilschnittansicht einer anderen Ausführungsform des erfindungsgemäß aufgebauten Spielzeugplattenspielers.

In den Figuren 1 und 2 ist der vordere Teil 10 und der hintere Teil 12 eines Puppengehäuses gezeigt, das den neuartigen Spielzeugplattenspieler 14 enthält. Der Plattenspieler besitzt einen Aufnahmeteil oder eine Schallplatte 16, die in ein Rad oder einen Plattenteller 13 eingeformt ist und mit mehreren parallelen, spiralförmigen Aufnahmerillen versehen ist, die die verschiedenen Tonaufnahmen enthalten. Ein Tonarm 20 mit einer Nadel 22 steht mit einer der spiralförmigen Rillen zur Abspielung der Aufnahme in Eingriff. Der Tonarm liegt an einem Anker 24 eines Lautsprechertrichters 26 an, der den Ton akustisch verstärkt.

Der Plattenteller 18 ist auf einer Welle 28 befestigt, die an dem einen Ende mit einem Puppengehäuselager 30 in drehbarem Eingriff steht und an dem anderen Ende in einem Lager 32 geführt wird, das sich in einer Deckelplatte 34 befindet. Die Energie zum Drehen des Plattentellers während des Abspieles liefert eine Feder 36. Die Feder kann auf einer Trommel 38 auf- und abgewickelt werden, die eine Welle 40 besitzt, welche mit den Lagern 42 und 44 in dem Puppengehäuse und in der Abdeckplatte in drehbarem Eingriff steht. Vor dem Abspielen der Plattenaufnahme muß

die Feder von der Trommel abgewickelt und um einen Zylinderteil k6 des Plattentellers aufgewickelt werden. Die Feder dreht dann den Plattenteller in Richtung des Pfeiles 48, wodurch die Aufnahme abgespielt wird₅ während die Feder auf der Trommel 38 wieder aufgewickelt wird.

Das Aufwickeln der Feder auf dem Zylinderteil 46 des Plattentellers geschieht dann, wenn ein Kind an einer Schnur 50 zieht, deren inneres Ende sich mehrmals rund um den Trommelteil 52 des Plattentellers schlingt. Beim Ziehen an der Schnur dreht sich der Plattenteller, wodurch die Schnur von ihm abgewickelt und die Feder 36 auf ihn aufgewickelt wird. Die Schnur läuft durch ein in dem Tonarm 20 befindliches Loch, wodurch die Tonnadel zur Außenkante der Schallplatte bewegt wird, sobald an der Schnur gezogen wird. Die Schnur läuft aber auch durch die Abdeckplatte 34 und durch eine Öffnung 54 in dem Puppengehäuse, Sobald das Kind an der Schnur gezogen hat, lässt es sie los und ermöglicht dadurch, daß die Feder den Plattenteller dreht und die Aufnahme abspielt.

Ua eine konstante, niedrige Drehzahl sicherzustellen, beispielsweise zwei Umdrehungen pro Sekunde, mit der der Plattenteller 18 von der Feder gedreht wird, ist ein Regler 56 eingebaut, der mit dem Plattenteller gekoppelt ist. Der Regler wird auf der Welle 28, die den Plattenteller trägt, drehbar gelagert. Er hat zwei Gevichte 58 und 60, die von einer Feder 62 festgehalten werden, jedoch durch Zentrifugalkräfte nach außen fliegen können, sobald der Regler eine hohe Drehzahl erreicht. Wenn die Gewichte nach außen fliegen, liegen sie an der Reglerlaufflächenoberfläche 64 eines ringförmigen Laufflächengliedes 66 an, wodurch Reibung entsteht, die den Regler verlangsamt. Die Kupplung des Plattentellers 18 an den Regler 56 auf wirtschaftliche und geräuschlose Weise, die außerdem eine genaue Drehzahlregulierung sicherstellt, ist eines der Hauptmerkmale der Erfindung.

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Erfindungsgemäß wird der Plattenteller so mit dein Regler gekoppelt, daß der Regler durch ein Planetengetriebe mit hoher Drehzahl angetrieben wird. Das Getriebe oder die Kraftübertragungsvorrichtung weist drei Flanetenscheibenglieder 68, 70 und 72 auf, die aus einem Elastomer gefertigt sind. Jede Scheibe besitzt eine zentrale Öffnung *]k, 76, 78, in die ein kurzer Vorsprung oder Zapfen 80, 82, Qk auf dem Plattenteller eingreift. Ein anderes Laufflächenglied 86 besitzt eine Lauffläche 88, die mit der äußeren Oberfläche der drei Planetenscheiben in Berührung steht. Wenn sich der Plattenteller 18 im Uhrzeigersinn dreht, veranlasst die Lauffläche 88 jede Scheibe, sich im Gegenuhrzeigersinn mit einer höheren Geschwindigkeit zu drehen als der Plattenteller.

Der Regler 56 weist einen Nabenteil 90 auf, der mit dem Umfang der drei Planetenscheiben in Berührung steht. Sobald der Plattenteller 18 rotiert und damit die Planetenscheiben veranlasst, sich etwas schneller zu drehen, treiben die Scheiben den Regler 56 mit einer verhältnismässig hohen Drehzahl an, beispielsweise mit einer Drehzahl, die das Zehnfache der Plattentellerdrehzahl beträgt. Auf diese Weise koppeln die Planetenscheiben 68, 70 und 72 den Plattenteller mit dem Regler 56, um letzteren als Hochgeschwindigkeitsglied mit einer hohen Drehzahl zu drehen.

Um zu verhindern, daß die Scheiben aus den Plattentellerzapfen herausfallen, ist eine dünne Halterungsscheibe 92 vorgesehen, die um die Reglernabe angeordnet ist. Um desweiteren die Planetenscheiben zu haltern, ist das Scheibenlaufbahnglied 86 mit einem vorspringenden Rand 9^ versehen, der die Außenkanten der Scheiben zurückhält.

Eine gute Reibungswirkung zwischen den Planetenscheiben und sowohl der Scheibenlaufbahn 88 als auch dem Reglernabenteil 90 wird durch Verwendung eines verhältnismässig weichen, elastischen oder elastomeren Materials gefördert, das beispielsweise Gummi oder Vinyl mit einer Shore-Härte von 70 bis 80 sein kanne Dazu kommt, daß die Nabe 90 mit Zacken oder Vorsprüngen 96 versehen sein kann₅ wie dies in Figur 3 gezeigt ist, und zwar in Form

einer Kellverzahnung oder von Sägezähnen, die sich etwas in den Scheibenuiafang einschneiden. Die Scheiben nüssen mit einer angemessenen Kraft an der Laufbahn oder Lauffläche uud der Nabe an« liegen. Aus diesen Grunde ist der Durchmesser der Scheiben etwas größer als die Radiendifferenz zwischen der Lauffläche 88 und dem Nabenteil 90, wodurch die Scheiben leicht zusammengepresst werden. Die Öffnungen 74, 76 und 78 der Scheiben sind so groß, daß die Scheiben selbst bei geringer Verformung und geringem Ausweichen frei auf den Zapfen des Plattentellers rotieren können. Die Scheiben sind rings ura die Achse 97 den Plattentellerrades 18 und der Reglernabe 90 mit einheitlichem Abstand angeordnet, und zwar in einem Winkelabstand von 120° bei drei Scheiben, so daß die reine auf die Nabe einwirkende Radialkraft im wesentlichen Null ist und sich die Nabe frei um die Welle 28 dreht.

Der Planetenantriebsmechanismus schafft eine Übersetzung, die verhältnismässig frei von Getriebegeräuschen ist, die durch den Lautsprechertrichter 2$ verstärkt würden, und die auch frei von hohen Spannungen ist, die in kleinen Riementrieben auftreten. Die Übersetzungsvorrichtung ist kompakt, da der Regler und der Plattenteller sich auf derselben Achse befinden, wodurch diese Vorrichtung auch in kleinen Puppen verwendet werden kann. Die neuartige Üliersetzungsvorrichtung sichert jedoch einen genau vorhersagbaren, großen Drehzahlanstieg von dem Plattenteller zum Regler, und zwar selbst dann, wenn in der mit niedrigen Kosten arbeitenden Massenproduktion mit erheblichen Toleranzen gearbeitet wird.

In Figur 4 ift eine Planetenübersetzung dargestellt, die der oben beschriebenen Konstruktion ähnlich ist, wobei jedoch in das Planetenscheibenlaufflächenglied 102, das eine Plastenlauffläche 103 besitzt, eine Reglerlauffläche 100 eingebaut ist. Auch ist die Reglernabe 104 mit einen vorspringenden Rand 106 versehen, der die Scheiben 108 trägt, wodurch kein getrenntes Halterungselement erforderlich ist. Diese konstruktiven Merkmale stellen Veränderungen dar_f die zu Kostensenkungen bei der Herstellung führen können.

Claims (10)

PATENTANWÄLTE DIPL.-ING. MARTIN LICHT ^ DR. REINHOLD SCHMIDT DIPL.-WIRTSCH.-ING. HANSMANN .. .. DIPL.-PHYS. SEB. HERRMANM MÜNCHEN 2 THERESIENSTRASSE 33 Β MATTEL, INC. München, den 20. Juni 1969 Hawthorne, Kalifornien 90250 Ke/De Rosecrans Avenue 5150 V. St. A. Gebrauchsmusteranmeldung: "Antriebsregler für in Spielzeugen verwendete Schallplattenspieler." SCHUT ZANSPRUCHE

1. Antriebsregler für in Spielzeugen verwendete Schallplattenspieler, mit einer beweglichen Antriebsvorrichtung zur Erzeugung des gewünschten Spielzeugantriebes und alt einem an die Antriebsvorrichtung gekoppelten Rad, das dadurch in Bewegung versetzt wird, dadurch gekennzeichnet, daß das Rad (18) eine festgelegte Drehachse (9?) aufweist j daß Mittel (86) vorha-nöen sind, die eine Lauffläche (88) bilden, welche konzentrisch zu der Achse des Rades (18) angeordnet ist, daß konzentrisch zu der Achse des Rades (l8) ein Hochgeschwindigkeitsglied (56) drehbar gelagert ist, daß einen Nabenteil (90) besitzt, dessen Durchmesser wesentlich kleiner ist als der Durchmesser der Lauffläche (88), und daß wenigstens ein Planetenglied (68, 70, 72) aus elastischem Material vorgesehen ist, das auf den Rad (l8) drehbar gelagert ist und mit der Lauffläche (88) sowie mit dem Hochgeschwindigkeitsglied (56) in Reibung sberührung steht.

2. Antriebsregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

das Planetenglied (68, 70, 72) eine Scheibe aus Elastomermaterial ist, deren Durchmesser größer ist als die Radiusdifferenz zwischen der Lauffläche (88) und dem Nabenteil (90) des Hoghgesclwindigkeitsgliedes (56).

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3. Antriebsregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dar. wenigstens ein Planetenglied mehrere Scheiben aus elastischem Material aufweist, diB jetie einen Durchmesser besitzen, der größer ist al3 die Radiusdifferenz zwischen der Lauffläche (88) und dem Nabenteil (9G) des Hocngeschwindigkoitsgliedec (56), und daß die Planetenglieder (68, 70, 72) alt im wesentlichen einheitlichem aostand um die Achse des Rades (l8) angeordnet sind, so daß eine minimale reine Ladialkraft auf das Hochgeschwindigkeitsglied (56) einwirkt.

k. Antriebsregier nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsvorrichtung mit einer auf dem Rad (i8) gelagerten ) Schallplatte (l6) versehen ist und einen Tonarm (20) aufweist, der mit der Schallplatte in Eingriff steht, um eine auf ihr aufgezeichnete Tonfolge wiederzugeben«

5. Antriebsregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Hochgeschwindigkeitsglied (56) einen Regler aufweist, dor konzentrisch auf der Achse des Rades (18) drehbar gelagert ist und mit dem Planetenglied (68, 70, 72) in Berührung steht, wobei der Nabenteil (90) axial mit dem Regler (56) verbunden ist.

6. Antriebsregler nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Planetenglied nehrere Scheiben aufweist, von denen zumindest die Randteile aus einem Elastonermaterial bestehen und die jede in einer anderen Stellung rund um die Achse des Rades (18) angeordnet sind und einen Rand besitzen, der mit der Lauffläche (88) und dem Nabenteil (90) in rollender Berührung steht.

7. Antriebsregler nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß \

jedes Planetenglied (68, 70, 72) auf dem Rad (18) drehbar gelagert ist, so daß eine geringe radiale Verschiebung in bezug auf die Achse des Rades (18) möglich ist.

8. Antriebsregler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Scheiben mit Randteilen versahen sind, deren Oberflächen im wesentlichen glatt sind, und daß der Nabenteil (90) des Hochge-

schwindigkeitsgliedes (56) tuit nehreren Vorsprüngen (96) versehen ist, die in die Oberfläche der Planetenglieder einschneiden, um mit ihnen in Eingriff zu können.

9. Antriebsregler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Lauffläche (88) einen vorspringenden Rand (9*0 bildet, mit dem wenigstens das eine Planetenglied so gehaltert wird, daß es sich nicht axial in Richtung auf das Hochgeschwindigkeitsglied (56) bewegen kann.

10. Antriebsregler nach Anspruch 5? dadurch gekennzeichnet, daß die Lauffläche eine von den Regler berührbare Lauffläche (lOO) bildet, die sich konzentrisch un den Regier (56) erstreckt, und daß der Regler (56) axt Armen (58, 60) versehen ist, die unter der Wirkung der Zentrifugalkräfte nach außen gegen die genannte Lauffläche (lOO) rutschen.