DE832113C

DE832113C - Hydraulischer Antrieb fuer Spielzeuge

Info

Publication number: DE832113C
Application number: DESCH4879A
Authority: DE
Inventors: Friedrich Schug
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1950-10-04
Filing date: 1950-10-04
Publication date: 1952-02-21

Description

Hydraulischer Antrieb für Spielzeuge Die Erfindung betrittt einen neuartigen Antrieb für SI>ielzeuge, Modelleisenbahnen und andere selbstbewegliche Spielfahrzeuge o. dgl. Für Spielzeuge ist allgemein bisher sowohl der Federwerkantrieb als auch der elektrische Antrieb verwendet worden. Der Federwerkantrieb besitzt Nachteile, die in der verwendeten Laufwerkfeder begründet sind. Diese ist empfindlich und kann leicht, z. B. durch zu starkes Aufziehen, zerstört werden. Sodann ist die Federkraft während des Betriebes stark veränderlich, so daß zu Anfang eine meist unerwünschte zu hohe Geschwindigkeit auftritt, die bei gewissen Ausführungen abgebremst wird, so daß Energie vernichtet wird. Im weiteren Verlauf läßt dann die Federkraft sehr stark nach, so daß der Antrieb schon nach kurzer Zeit, und zwar ehe die Feder voll abgelaufen ist, nicht mehr ausreicht, den Reibungswiderstand auf der Fahrbahn zu überwinden. Dies rührt daher, daß zur übertragung der Geschwindigkeit allgemein Zahnradgetriebe verwendet werden, die der Verschmutzung und dem Verschleiß ausgesetzt sind. Infolgedessen ist der Federantrieb für Spielzeuge nur für kurze Betriebsdauer mit veränderlicher Geschwindigkeit anwendbar.
Der elektrische Antrieb ist im allgemeinen teuer und kompliziert und benötigt zum Betrieb entweder Stromzufiihrungsleitungen mit Umformern oder Batterien, die von Zeit zu Zeit ersetzt werden müssen.
Demgegenüber schafft die Erfindung einen neuartigen Spielzeugantrieb, der einfach in der Herstellung und betriebssicher ist, keine Wartung benötigt und keine Betriebskosten verursacht. Dabei sind alle beweglichen Teile gekapselt und damit vor Verschmutzung und Verschleiß weitgehend geschützt. Außerdem können sämtliche beweglichen Teile mit einer Dauerschmierung versehen werden, die ebenfalls keiner Wartung bedarf.
Gemäß der Erfindung ist ein federbelasteter Kolben in einem Zylinder verschieblich angeordnet, der ein flüssiges Druckmittel unter Wirkung einer Feder auf einen Flüssigkeitsmotor einwirken läßt. Weitere Einzelheiten der 1_rfindung sind an Hand der Zeichnung näher erläutert.
Mit i ist ein Zylinder bezeichnet, der all seinem hinteren freien Ende mit einem :lbsclilußdeckel2 versehen ist, durch die eine Betätigungsstange oder eine Zugvorrichtung 3 in Form eines Drahtes oder Bandes hindurchgeführt ist. Dieses ist mit einem Kolben 4 verbunden, der unter der Wirkung einer Schraubenfeder 5 stellt. All der Stirnseite des Zylinders ist ein Düsenrohr 7 mit einem Rückschlagventil8 flüssigkeitsdicht angeordnet, dessen Querschnitt durch ein Ventil oder einen Hahn oder eine Kleninie 9 verändert werden kann. Gegenüber dem Düsenrohr ist in einem Gehäuse i t eile einfacher Flüssigkeitsmotor, z. B. ein Peltonrad io, um eilte Achse 12 drehbar angeordnet, der ohne Zwischenschaltung eines Übersetzungsgetriebes unmittelbar als Spielzeugantrieb verwendet werden kann. Aus dem gleichzeitig als Auffang- und Vorratsbehälter dienenden Gehäuse i i führt eine Rücklauf- bzw. :1nsaugleitung 13 in das Vorderende des Zylinders mit einem Rückschlagventil 14.
Die Wirkungsweise der Einrichtung ist folgende: Die Kolbenbetätigungsvorrichtung 6 wird entgegen der Feder 5 nach links herausgezogen, wo- bei sich der Raum vor dem Kolben 4 über die Ansaugleitung 13 mit dem flüssigen Druckmittel füllt. hierbei ist das Rückschlagventil1.1 geöffnet und (las Ventil 8 geschlossen. Läßt man nun den Kolben los, so wird er durch die Schraubenfeder 5 nach rechts bewegt, wobei sich das Ventil 14 schließt und das Ventil 8 öffnet. Beide Ventile können einfache Kugel- oder Klappventile sein, die von außen sticht betätigt zu werden brauchen.
Im Düsenrohr 7 wird der Druck des Kolbens 4 in Strömungsgeschwindigkeit umgesetzt und der Flüssigkeitsmotor io im Uhrzeigersinn angetrieben. Dies setzt sich so lange fort, bis der Kolben ganz nach rechts gedrückt ist. Zweckmäßig ist die Feder 5 so bemessen, daß sie auch in dieser Stellung noch eine gewisse Vorspannung besitzt, so daß eine verhältnismäßig gleichmäßige Federcharakteristik, d. h. also ein' gleichbleibender Flüssigkeitsdruck, erzielt wird.

Der Strömungsquerschnitt im Düsenrohr 7 ist hierbei durch ein Ventil oder einen Hahn 9 regelbar; so daß die Antriebsgeschwindigkeit eingestellt Werden kann. Ist der Kolben 4 ganz nach rechts gedrückt, so ist praktisch die gesamte Flüssigkeitsmenge im unteren Teil des Gehäuses i i gesammelt; da dieses jedoch allseitig geschlossen ist, kann die Flüssigkeit auch bei rauher Behandlung nicht entweichen oder verdampfen, so daß (las Treibmittel unbegrenzt verwendbar bleibt.

Durch die Verwendulig des h\Araulischen All-

triebes bei Spielzeugen ist es möglich, wesentlich

dauerhaftere und stabilere Schraubenfedern all

Stelle einer gewundenen l:lattfeder zu verwenden,

weiterhin wird die .\uordtittttr eines Zahnrad-

getriebes völlig entbehrlich, da die Geschwindig-

keit allein durch die Wahl der Diise bzw. durch

die Betätigung des \<ittils y verhindert werden

kann. Xlerwelidet inan beiss> essleise 01 als Druck-

flüssigkeit, so ergibt sich weiterhin "]ei- Vorteil, daß

sowohl der Kolben gegetiülier seiner zylindrischen

Lauffläche als auch die drehenden 1. Iächen des

Flüssigkeitsmotors ständig geschmiert werden und

daß sie von der -1ul.»eliltift völlig abgeschlossen sind

und der Verschmutzung nicht unterliegen.

An Stelle des besonderen @"ot-i-atslieliälters ii

kann auch der linke Teil des Zylinderraumes als

Sammelrahm für die 1>ruckfliissigkeit dienen. Zu

diesem Zweck wird die 1ZÜdcführungsleitun g 13 an

diesen "heil des in diesem Fall schräg voll unten

nach oben alizuordii(-n(leii Zylinders angeschlossen

und eile Rückschla@ventil im Kolben vorgesehen.

1>ie Arbeitsweise ist dann kurz folgende:

Beim Zurückziehen des Kolbens entgegen der

Feder 5 ist (las am linken Ende des Kolbens an-

geordnete Ventil geschlossen und das l-,ückschlag-

ventil im Kolben 4 geöffnet, während das Ventil 8

im ersten Falle geschlossen bleibt. Die Flüssigkeit

tritt darin vor den holl)cn q. lleiin Loslassen der

Kolbenbetätigung 6 schließt sich (las Rückschlag-

ventil ini Kolben d, das Ventil 8 öffnet sich, und die

Druckflüssigkeit betätigt den Flüssigkeitsmotor 1o,

eichzeitig wird die 1)

U eiiiitztu Flüssigkeit über

die Rücklaufleitung 13 hinter den Kolben zurück-

geführt bzw. angesaugt. Uns eine über den ganzen

Bereich gleichmäßige Geschwindigkeit zu erzielen,

können zusätzlich Vorrichtungen vorgesehen sein,

die den Düsenquerschnitt in Abhängigkeit vom

zurückgelegten Kolbenweg allnt:ildich oder stufen-

weise erweitern. Zu diesem Zweck ist es beispiels-

weise möglich, durch den Kolben selbst das Ventil 9

allmählich zu öffnen oder zusätzliche Düsen gegen

Ende der Kolbenbewegung freizugeben. Da die

Reibung innerhalll der 1xivegten Teile des All-

triebes auf ein -Mindestmaß herabgesetzt werden

kann, läßt sich eine wesentlich bessere Ausnutzung

der Federkraft erzielen, die sich in einem längeren

Lauf des Antriebes auswirkt.

Durch die Formgebung (ler Schaufeln des

Flüssigkeitsmotors und die Stellung der Düse läßt

sich Gier Wirkungsgrad weiter verbessern. Kolben-

und Zylinderlauffläche können zur Erzielung der

erforderlichen Dichtigkeit genau bearbeitet sein.

Zweckmäßig ist es jedoch, den Zylinder aus einem

unbearbeiteten Rohr oder aus Spritzguß herzu-

stellen und den Kolben mit einer dicht anschließen-

den 1_e(lerinatiscliette o. (lgl. zu vei-sellen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Hydraulischer Antrieb für Spielzeuge, geke.nnzeichtiet durch einen federbelasteten Kolben (.l), der in eitlem 57vliiider (i) ver- schiebl>ar aue@ir@lttet, ciii fliissiges Druckmittel

unter Wirkung einer Feder (5) auf einen Flüssigkeitsmotor z. R. ein Peltonrad (to) zur Einwirkung bringt.
2. Antrieb nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß der von Feder und Kolben erzeugte Flüssigkeitsdruck durch ein mit einem Rückschlagventil (8) versehenes Düsenrohr (7) geleitet wird, dessen Querschnitt einstellbar oder in Abhängigkeit von der Kolbenstellung selbsttätig verstellbar veränderlich ist.
3. Antrieb nach Anspruch i oder 2, dadurch gekennzeichnet, claß in Abhängigkeit von der Kolbenstellung zusätzlich Düsenquerschnitte eingeschaltet bzw. freigegeben werden.
4. Antrieb nach einem oder mehreren der Ansprüche t bis 3, gekennzeichnet durch eine mit einem Rückschlagventil (1q.) versehene Rücklaufleitung (13) für die Antriebsflüssigkeit.
5, Antrieb nach einem oder mehreren der Ansprüche i bis 4, gekennzeichnet durch einen Vorratsbehälter (ii), in den die entspannte Flüssigkeit nach der Betätigung des Flüssigkeitsmotors fließt und der mittels eines Rückschlagventils (14) mit dem Druckraum des Zylinders in Verbindung steht.
6. Antrieb nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Zylinderraum an der Rückseite des Kolbens (4) als Vorratsbehälter dient.