DE9310445U1 - Solargetriebenes mobile - Google Patents

Description

X BUNG

Die Erfindung betrifft ein Mobile, bei dem wie üblich mehrere Hängeelemente an Fäden und über dazwischen

angeordnete Querstreben an einem einzigen Aufhängepunkt so befestigt sind, daß sich die

Hängeelemente bereits durch leichtes mechanisches Anstoßen oder nur die Luftbewegung, beispielsweise erzeugt durch aufsteigende Wärme bewegen, und den

gewünschten optischen Reiz bewirken.

Für bestimmte Zwecke ist jedoch ein Mobile erwünscht, welches sich immer bewegen soll, auch ohne mechanische Einwirkung oder ausreichend vorhandene Luftbewegung

und dabei andererseits eine bestimmte Geschwindigkeit nicht überschreiten soll. Derartige Anforderungen werden insbesondere an Mobile gestellt, die vor allem zur Ablenkung von Kleinkindern auch bei Ärzten etc.

installiert werden. Dabei muß eine Bewegung des Mobile

gegeben sein, auf der anderen Seite muß diese Bewegung gleichmäßig und so langsam sein, daß die Augen des Kleinkindes noch folgen können und das Kind durch diesen Verfolgungsreiz abgelenkt wird.

Zwar ist es bekannt, für Werbezwecke etc. Mobile, vor allem mit großen und schweren Hängeelementen, zu bewegen, indem der Aufhängepunkt kein Fixpunkt, sondern die Welle eines Elektromotors oder einer Motorgetriebe-Einheit ist. Dabei wurde jedoch immer

mit fest vorhandenem Stromanschluß und entsprechend großen und auf Wunsch langsam drehenden Elektromotoren gearbeitet.

Das gewünschte Mobile für die optische Ablenkung von

Kleinkindern kommt dagegen mit leichten Hängeelementen aus, soll jedoch unabhängig von einer vorhandenen Stromversorgung montiert und auch umgehängt werden können und dabei so einfach und billig wie möglich herstellbar sein.

Die Unabhängigkeit von einer Stromzufuhr wird durch solare Stromerzeugung durch Solarzellen direkt auf dem Gehäuse des Mobile, in welchem Motor und Getriebe untergebracht sind, erreicht. Voraussetzung dafür ist,

daß das Gehäuse an einer solchen Stelle befestigt wird, an der Licht auf die z. B. am Umfang des Gehäuses befestigten Solarzellen auftrifft.

Falls das Gehäuse jedoch direkt an der Decke,

beispielsweise abgedeckt durch einen Fenstersturz, befestigt werden muß, scheidet diese Möglichkeit aus.

Dieses Problem kann dadurch gelöst werden, daß nicht der Umfang oder die Oberseite, sondern die Unterseite

des Gehäuses mit den Solarzellen belegt ist. Dann muß jedoch eine Beleuchtung der Unterseite sichergestellt werden, was entweder durch stationär angeordnete Spiegel, oder - integriert in das Mobile selbst dadurch erreicht wird, daß die Oberseiten der

Hängeelemente als Spiegel ausgebildet sind, die das von oben oder schräg von oben einfallende Licht reflektieren und auf die Unterseite des Gehäuses und damit die Solarzellen weiterleiten.

Eine andere Schwierigkeit besteht darin, daß solarbetriebene Elektromotore in der Regel sehr schnell und mit geringem Drehmoment laufen, da ja ein möglichst geringes Anlaufmoment beabsichtigt ist, um schon bei geringer Sonneneinstrahlung die Bewegung in

Gang zu setzen.

Dies führt jedoch dazu, daß bei normal hoher Sonneneinstrahlung eine sehr hohe Nenndrehzahl vorhanden ist, die für den Antrieb als Mobile

ungeeignet ist. Für das Mobile ist eine Drehtahl von 5 bis 10 U/min notwendig, die nur mit Hilfe von 9in der Regel sehr aufwendigen Getrieben erreichbar sind.

Um die notwendige niedrige Endgeschwindigkeit der Abtriebsachse der Motorgetriebe-Einheit zu erreichen, ist daher eine Untersetzung von ca. 1 : 15 bis 1 : 20 notwendig.
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Eine solche Untersetzung kann durch ein mehrstufiges Zahnradgetriebe, vorzugsweise ein Stirnradgetriebe, erfolgen, dessen Vorteil darin besteht, daß die einzelnen Getriebewellen parallel zueinander und damit relativ einfach im Gehäuse anzuordnen sind. Aufgrund

der senkrechten Lage der Abtriebswelle liegen damit die einzelnen Wellen jeweils senkrecht und ebenso die Motorwelle, wenn mit einfachen und billigen Stirnzahnrädern, die aufgrund der geringen Belastung ohne weiteres auch aus Kunststoff bestehen können,

gearbeitet werden soll.

Eine besonders kostengünstige Lösung besteht darin, eine fertige Motorgetriebe-Einheit zu verwenden, die von vorneherein auf solaren Antrieb einerseits sowie

niedrige Enddrehzahl andererseits ausgelegt ist.

Auch dort erfolgt aufgrund der zusätzlichen senkrechten Belastung durch die Standplatte für die Topfpflanze einerseits die Untersetzung mittels eines

oben beschriebenen Stirnradgetriebes, andererseits sind die Lager ausreichend stark in axialer Richtung zur Aufnahme der Gewichtskraft ausgelegt.

Eine derartige Motorgetriebe-Einheit kann direkt oder

unter Außerkraftsetzung der letzten Getriebestufe benutzt werden, indem durch Drehung um 180° die vorher nach oben herausragende Achse zur Aufnahme des Drehtellers dann nach unten herausragt· Der weitere Vorteil besteht darin, daß aufgrund der gewünschten

Standfestigkeit das Gehäuse der Motorgetriebe-Einheit bei dem drehenden Topfpflanzen-Untergestell so gestaltet war, daß der nach oben ragende drehende Dorn

sich in der Mitte des Gehäuses und damit des späteren Untergestells befindet.

Dies führt bei der Verwendung als Mobile-Antrieb dazu, daß bei einfacher, mittiger Aufhängung des Gehäuses an mehreren Ecken oder Verschrauben des Gehäuses direkt

an der Decke das eigentliche Mobile direkt an dem nach

unten ragenden Zapfen der Abtriebswelle befestigt werden kann, ohne daß das Gehäuse im Falle der Aufhängung selbst schief hängt.

Während bei einem normalen Mobile der Betrachter die Hängeelemente eher von der Seite betrachtet und daher eher senkrecht angeordnete Hängeelemente verwendet werden, müssen bei Kleinkindern, wenn die optische

Ablenkung funktionieren soll, die Hängeelemente gerade von unten her eine große Sichtfläche aufweisen.

Es werden daher bevorzugt kugelige oder gar flache, waagerecht aufgehängte Hängeelemente verwendet.

Eine besonders einfache Ausfuhrungsform ergibt sich, wenn plattenartige, waagerecht aufgehängte Hängeelemente eingesetzt werden, bei denen zwar die für das Kind sichtbare Unterseite beliebig gestaltbar,

also bemalbar etc. ist, die Oberseite jedoch reflektierend oder verspiegelt ausgebildet sein kann und damit relativ große Flächen zur Weiterleitung des schräg von oben einfallenden Lichtes auf die Solarzellen der Unterseite des Gehäuses vorhanden

sind.

Bei im wesentlichen kugeligen Hängeelementen besteht eine besonders einfache Ausführungsform in Spiegelkugeln, die vorzugsweise mit einer Vielzahl in

sich ebener Spiegelelemente wie etwa Spiegelbruchstücken aus Glas oder Kunststoff besetzt sind. Dadurch wird erreicht, daß einerseits immer eine ausreichende Lichtmenge auf die Unterseite des

Gehäuses geleitet wird und darüber hinaus die nicht zum Gehäuse, sondern zur Umgebung, jedoch schräg nach oben reflektierenden Spiegelflächen einzelne, abgegrenzte und damit gut sichtbare Lichtflecke, die sich permanent bewegen, an der meist dunkleren

Raumdecke bzw. den umgebenden Wänden hinterlassen.

Dadurch wird der Ablenkungseffekt zusätzlich gesteigert.
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Ausführungsformen gemäß der Erfindung sind nachfolgend beispielhaft näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1 eine perspektivische Gesamtdarstellung des
Mobile und

Fig. 2 eine teilgeschnittene Ansicht mit anderen
Hängeelementen.

In Fig. 1 ist ein Mobile 1 dargestellt, dessen Antrieb

in einem rechteckigen Gehäuse 8 untergebracht ist, welches selbst mittels Seilen 17 an einem Fixpunkt 20 aufgehängt ist.

Dabei ist wenigstens eine der Umfangsseiten 9 des

Gehäuses 8 mit Solarzellen 2 belegt, die den innerhalb des Gehäuses 8 untergebrachten Elektromotor 3 mit Storm versorgen.

Das Gehäuse 8 besteht aus einem topfförmigen Teil

sowie aus einem abschließenden Deckel, die über Schrauben 21 miteinander verbunden sind.

Aus der Unterseite 10 des Gehäuses 8 ragt mittig das freie, angetriebene Ende der Abtriebswelle 7 heraus,

an dem die Hängeelemente 11 des Mobile 1 mittels Fäden 16 und Querarmen 18 in an sich bekannter Weise aufgehängt sind. Durch die Drehung der Abtriebswelle 7

werden die Hängeelemente 11 in gleichmäßige Drehung um die Abtriebswelle 7 versetzt.

In Fig. 1 sind als Hängeelemente 11 runde, plattenförmige Hängeelemente gewählt, deren Unterseite 19 je nach Verwendungszweck frei gestaltbar ist, während bei der Oberseite 12 die Möglichkeit besteht, diese reflektierend auszugestalten oder gar zu verspiegeln, um dadurch das von oben einfallende natürliche oder künstliche Licht gegen die Unterseite

des Gehäuses 8 zurückzuwerfen, was dann sinnvoll ist, wenn dort zusätzliche Solarzellen 2 angebracht sind und die Beaufschlagung der seitlich angeordneten Solarzellen aufgrund nicht genügend großer einfallender Lichtmenge nicht ausreichend ist.

Dagegen ist in der Lösung gemäß Fig. 2, bei der das Gehäuse 8 im aufgeschnittenen Zustand dargestellt und deshalb die Motorgetriebe-Einheit 4 zu erkennen ist, auf die Reflexion von Spiegelkugeln 13

zurückgegriffen.

Um das Gesamtgewicht des Mobile und damit die Anforderungen an die Aufhängung und Stabilität des Antriebes möglichst gering zu halten, bestehen die

Spiegelkugeln 13 aus einem möglichst leichten Material, beispielsweise aus Styropor als Vollmaterial oder Hohlkugeln aus dünnem Kunststoffmaterial, auf welchem sich eine Vielzahl in sich ebener oder gar konkav balliger Spiegelflächen 26 befinden.

Je nach Auftreffpunkt der gestrichelt eingezeichneten Lichtstrahlen werfen die Spiegelflächen 14 das Licht teilweise gegen die Unterseite 10 des Gehäuses 8, und teilweise auf die umgebenden Raumdecken und Wände

zurück.

Die Unterseite 10 des Gehäuses 8 ist mit Solarzellen 2 belegt. Durch die Neigung der Spiegelflächen 14 auf

der Oberfläche der Spiegelkugeln 13 kann zusätzlich erreicht werden, daß die Lichtstrahlen nicht rein tangential zurückgeworfen werden, sondern von den auf der Oberseite der Spiegelkugeln 13 angeordneten Spiegelflächen 14 bevorzugt senkrecht nach oben

reflektiert werden und damit bevorzugt die Unterseite 10 des Gehäuses 4 treffen, was eine verbesserte Stromerzeugung der Solarzellen 2 ergibt.

Die Motorgetriebe-Einheit besteht aus einem Motor 3,

der beispielsweise über einen Befestigungswinkel 25 mit senkrechter Achse bezüglich des Bodens des Gehäuses 8 montiert ist. Das nach unten aus dem Motor 3 herausragende Ritzel 27' treibt ein Zahnrad 24, welches um eine wie der Motor 3 senkrecht stehende, im

Gehäuse 8 gelagerte Zwischenwelle 22 antreibt, auf welcher ein weiteres Ritzel 27 zur Untersetzung wiederum der in einem großen Zahnrad kämmt, welches auf der Abtriebswelle 7 drehfest angeordnet ist.

Diese ebenfalls senkrecht angeordnete Abtriebswelle 7 erstreckt sich nach unten aus dem Gehäuse 8 heraus, so daß unterhalb des Gehäuses 8 an diesem freien Ende der Abtriebswelle 7 die Hängeelemente 11 befestigt werden können.

Da die Abtriebswelle 7 in der Mitte des Gehäuses 8 nach unten ragt, belastet die Gewichtskraft der Hängeelemente 11 das Gehäuse 8 nicht außermittig, so daß sogar eine einzige, zentrale Aufhängung des

Gehäuses 8 ausreichend ist, da das Gewicht der Hängeelemente 11 gegenüber der mömglicherweise asymmetrischen Gewichtsverteilung im Inneren des

Gehäuses 8 stark dominiert.
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In Figur 2 ist die linke Spiegelkugel im Teilschnitt
dargestellt. Im Gegensatz zu üblichen Spiegelkugeln,
die aus einer massiven Styroporkugel mit aufgeklebten
ebenen, gläsernen Spiegelflächen bestehen, ist die
linke Spiegelkugel aus zwei hohlen, einstückigen

Halbkugeln 30 aus Kunststoff zusammengeklebt. Zumindest die Außenfläche kann dabei aus einzelnen, aneinandergrenzenden, ebenen Spiegelflächen 14 bestehen, die so angeordnet sind, daß sie möglichst viel Licht nach oben zum Gehäuse reflektieren. Durch beschichten der Außenfläche, z.B. etwa bedampfen, mit Metall ist die Außenfläche verspiegelt, Dadurch werden die Spiegelkugeln sehr billig in der Herstellung und so leicht, er deutlich verringerten Antribsleistung und damit auch Solarzellenfläche bzw. Lichteinfall

ausgekommen werden kann.

Claims (11)

Al/Z 40685 Solargetirlet)enes SCHUTZANSPRÜCHE

1. Elektrisch antreibbares Mobile,

gekennzeichnet durch

eine in einem Gehäuse (8) angeordnete Motorgetriebe-Einheit (4), deren elektrischer Motor (3) mittels Solarzellen (2) mit Energie versorgt wird und

- eine Abtriebswelle (7) der Motorgetriebe-Einheit (4), die nach unten aus dem Gehäuse hervorragt, an der die Hängeelemente (11) des Mobiles (1) befestigt werden.

2. Mobile nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, daß

- die Motorgetriebe-Einheit (4) ein mehrstufiges Zahnradgetriebe (5) umfaßt, dessen Achsen senkrecht und parallel zueinander im Gehäuse (8) angeordnet

sind.

3. Mobile nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Zahnradgetriebe (5) ein Stirnradgetriebe ist.

4. Mobile nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtriebswelle (7) der Motorgetriebe-Einheit (4) in der Mitte des Gehäuses (8) hervorragt.

5. Mobile nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß

das Gehäuse (8) viereckig ausgebildet ist und wenigstens an einer seiner Umfangsseiten (9) mit Solarzellen (2) belegt ist.

6. Mobile nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse an seiner Unterseite (10) mit Solarzellen (2) belegt ist und die Hängeelemente (11) auf ihrer Oberseite (12) reflektierend ausgebildet sind, so daß die Unterseite (10) des Gehäuses (8) bei Beleuchtung

der Oberseite der Hängeelemente (11) beleuchtet wird.

7. Mobile nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hängeelemente (11) Spiegelkugeln (13) sind.

8. Mobile nach Anspruch 7,

dadurch gekennzeichnet, daß die Spiegelkugeln (13) mit einer Vielzahl in sich ebener Spiegelflächen (14) besetzt ist.

9. Mobile nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Hängeelemente (H) flächige, waagerecht aufgehängte, mit reflektierender Oberseite und frei

gestaltbarer Unterseite (15) Hängeelemente sind.

10. Mobile nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtriebswelle (7) eine Geschwindigkeit von 5 bis

10 Umdrehungen pro Minute aufweist.

11. Mobile nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den Hängeelementen um aus vorzugsweise

zwei Teilen zusammengefügte Hohlkugeln aus Kunststoff handelt, deren Außenfläche durch metallisieren verspiegelt ist.