EP0276707A2 - Federtriebwerk - Google Patents
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- EP0276707A2 EP0276707A2 EP88100559A EP88100559A EP0276707A2 EP 0276707 A2 EP0276707 A2 EP 0276707A2 EP 88100559 A EP88100559 A EP 88100559A EP 88100559 A EP88100559 A EP 88100559A EP 0276707 A2 EP0276707 A2 EP 0276707A2
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- European Patent Office
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- armature
- spring
- pendulum
- wheel
- spring drive
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A63—SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
- A63H—TOYS, e.g. TOPS, DOLLS, HOOPS OR BUILDING BLOCKS
- A63H29/00—Drive mechanisms for toys in general
- A63H29/02—Clockwork mechanisms
- A63H29/04—Helical-spring driving mechanisms
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10S185/00—Motors: spring, weight, or animal powered
- Y10S185/01—Spring powered toys
-
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- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T74/00—Machine element or mechanism
- Y10T74/15—Intermittent grip type mechanical movement
- Y10T74/1502—Escapement
Definitions
- the invention relates to a spring drive, the principle of its operation is described in German Patents 2,019,085, 2,039,265, 21,05,734 and 21,66,490 and its particularly preferred structure is described in German Patent 24 61 625, which relate to inventions by the same applicant.
- Spring drives of this type are preferably used because of their compact design in very small driving toys.
- the present invention is based on the object of modifying or supplementing this gear so that it is also suitable for driving slow-moving driving toys or driving toys with modified dimensions or weights can be adapted in a simple manner.
- this reduction gear can not be integrated into the spring drive according to the German patent specification 24 61 625 without a significant change.
- the escapement known in watchmaking technology is suitable for the escapement, in which the outlet shaft of the spring drive is connected to a switching or escape wheel that interacts with an oscillating armature, the arms of which alternately engage in the toothing of the escapement wheel.
- the running speed can be continuously controlled in a certain area.
- German Patent 376 510 in connection with a clockwork and in German Patent 867 351 in connection with a drive for a film camera.
- a switchable inhibiting device is proposed according to the invention for a spring engine of the generic type, as specified in the characterizing part of the main claim.
- the basic idea of the proposed solution is to change the vibration amplitude of the armature interacting with the armature wheel.
- the inhibiting device according to the invention can be combined with the inhibiting device known per se in clockworks or camera drives and mentioned above, as a result of which there are further possible variations. Structural designs of this combination are characterized by claims 6 to 10.
- the pendulum-mounted anchor is additionally provided with a pendulum mass, which is preferably attached to the pendulum in a detachable and exchangeable manner.
- a closed barrel 10 there is a spring, not shown, the spring ends of which are connected on the one hand to the barrel gear 11 and on the other hand to the spring core gear 12.
- the gears 11 and 12 rotating around one another are connected to one another in terms of gears via a so-called reversing pinion 19, which has the rigidly connected pinions 19a and 19b, and drive pinions 18a and 18b seated on the wheel axle 18 such that a torque is exerted on the wheel axle 18, which corresponds to the difference between the torques emitted by the gear wheels 11 and 12.
- the arrangement of the gears is also such that the spring in the barrel 10 is tensioned in a certain switching position by rotating the wheel axis 18 in both directions simultaneously from the inner and outer ends.
- this spring drive mechanism known from the patent specifications mentioned at the outset are mounted between engine plates 14, which are connected to one another via the pillars 16.
- the complete engine is pivotally mounted on the base plate 60 by means of the pillar 16 located at the front in the direction of travel (on the right in FIG. 1).
- the barrel 10 with its gears 11 and 12 is rotatably mounted between the plates 14 by means of its axis 15.
- the running of the spring drive is slowed down, the degree of deceleration being changeable.
- the escapement according to the invention which consists of an anchor wheel 13 which is fixedly connected to the barrel gear 11 and an anchor 20 which interacts with it (see FIGS. 3 and 4), which in turn connects the pendulum 30 to the pendulum mass 31 via part 33 is.
- the pendulum 30 is pivotally mounted between the arms 52 of a pendulum fork 50 by means of the pendulum axis 32.
- the pendulum fork 50 itself is firmly connected to the base plate 60 with anchoring arms 53. However, thanks to its elasticity, it can be deflected to a limited extent perpendicular to the base plate by means of the control bolt 51.
- This is the purpose of the adjusting slide 40 which is arranged to be displaceable along the base plate 60 by means of the adjusting lever 41. It encompasses the control pin 51 of the pendulum fork 50 by means of a control cam 46, the more precise design of which is shown in FIGS. 5 to 9.
- control curve 46 causes the pendulum fork 52 and thus the pendulum axis 32 when the adjusting slide 40 is displaced from the position 5 over those according to FIGS. 6, 7 into those according to FIGS. 8 and 9, whereby the armature 20 with its armature arms 21, 24 is increasingly engaged with the toothing of the armature wheel 13, as with FIGS. 5a to 9a is illustrated in detail.
- tub edges 66 serve primarily to limit the pendulum movement of the armature 20, in particular in its uppermost position, in order to prevent jamming between the armature arms 21 and 24 on the one hand and the armature wheel 13, which leads to a complete blocking of the spring drive or at least an uneven influence of the spring engine drain could result.
- FIG. 5 shows the inhibiting device in the first switching position, in which the adjusting slide 40 engages with a latch 42 in a first catch 62 of the base plate 60.
- the abutment surface 45 located on the right side of the adjusting slide bears against a cam 65 of the base plate.
- the top of the slide valve 40 is equipped with a number of stops 43a to 43f, with which the oscillation amplitude of the pendulum mass 31 is limited.
- a stop part with stops 34a, b, c and 35a is provided below the pendulum mass 31, which are attached to the underside of the pendulum part 34, that is to say connected to the pendulum mass 31 and which have the abovementioned stops 43a to f in the different switching and vibration positions work together.
- the pendulum mass 31 rests with the part 34 on the stops 43d, 43e and 43g in such a way that a pendulum movement is not possible.
- the armature 20, as can be seen above all in FIG. 5a is lowered so far down that it cannot come into engagement with the armature wheel 13 rotating in the direction of the arrow when the spring expires.
- Armature 20, pendulum 30 and pendulum mass 31 are dimensioned and mounted so that the armature 20 is pivoted slightly counterclockwise relative to the horizontal position, so that it is ensured in the arrangement of the embodiment that the teeth of the escape wheel 13 are not with the arms 21 and 24 of the armature 20 come into contact. Armature 20 with pendulum 30 are held in this position, since the pendulum fork 50, in which the pendulum axis 32 is mounted, is held in the lowest position by means of the right part of the control cam 46 and the control bolt 51 located therein.
- FIGS. 6 and 6a show the inhibiting device in the second switching position.
- the adjusting slide 40 is to be shifted from the position shown in FIG. 5 to the right until its catch 42 engages in the second catch 63 and its catch 44b in the cam 65.
- the pendulum fork 50 which engages with the control bolt 51 in the control cam 46, is raised from the lower position to the middle position.
- the armature 20 comes into engagement with the armature wheel 13.
- the armature wheel 13 rotates clockwise, one of its teeth runs onto the inside of the armature arm 21 and pivots it and thus the pendulum 30 with the pendulum mass 31 into the position shown in FIGS. 7 and 7a.
- the oscillation amplitude of the pendulum is limited by the fact that on the one hand it is connected with the stop 35a on the tongue 35 to the stop 43f of the slide valve 40 (see FIG. 6) and on the other hand with the stop 34a on the stop 43b of the slide valve 40 (see FIG. 7).
- the armature wheel 13 runs with one of its teeth 13a onto the run-up surface 25 of the armature 20 which drops inwards with respect to the armature 20. Since the tip of the tooth 13a runs onto the run-up surface 25 of the armature 20 at an acute angle, the armature wheel 13 can pivot the armature 20 away with less force.
- FIGS. 8 to 9 The end position in which the inhibiting device according to the invention unfolds its maximum inhibiting effect is shown in FIGS. 8 to 9.
- control slide 40 In order to get into this position, the control slide 40 has to be moved all the way to the right until its catch 42 engages in the third catch 64 and its catch 44a in the cam 65 and thus lock the slide in the end position.
- the assignment of the stops on the slide valve 40 and the pendulum 30 is changed in such a way that the pendulum 30 with the pendulum mass 31 reaches maximum vibration ranges.
- the pendulum 30 strikes the stop 35e on the tongue 35 with the end stop surface 35a on the tongue 35 and in its left position according to FIG. 9 strikes the stop 43a of the control slide 40 with its stop 34b.
- the range of vibration is hereby increased to a maximum, which inevitably leads to a slowdown of the pendulum movement and thus the rotational speed of the escape wheel 13 connected to the spring gear 11.
- the armature arm 21 is provided with a projecting nose 23 which, in cooperation with the inner surface of the armature arm 21, limits the depth of engagement. If the armature arm 21 were to penetrate even further into the interdental space, the armature wheel 13 could come to a complete standstill or at least to an uneven inhibition and thus to a non-circular running of the spring drive.
- the oscillating mass 31, which is preferably made of metal, is detachably connected to the pendulum 30. This makes it possible to change the inhibitory effect by exchanging the pendulum mass, so that the spring drive, which is otherwise unchanged, can be used to drive toy cars of different weights or different designs. This is of great importance for efficient production.
- the inhibiting device according to the invention can be installed, for example according to the German patent 24 61 625, with slight alteration of the spring engine being manufactured.
- this spring drive described and shown in the German patent specification 24 61 625 only the purely decorative approaches located on the spring gear 1a need to be replaced by the escape wheel 13 and the spring drive subsequently with the inhibiting device according to the invention, consisting of anchor 20, pendulum 30, adjusting slide 40 and pendulum fork 50 to be supplemented, only minor changes to the base plate 60 being necessary.
- An advantageous side effect of the inhibiting device according to the invention is that it generates a noise when the spring drive runs off, which is similar to the engine noise, which increases the attractiveness of the toy vehicle for children.
Landscapes
- Toys (AREA)
- Rear-View Mirror Devices That Are Mounted On The Exterior Of The Vehicle (AREA)
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Abstract
Description
- Die Erfindung betrifft ein Federtriebwerk, dessen Funktionsweise grundsätzlich in den deutschen Patentschriften 2 019 085, 2 039 265, 21 05 734 und 21 66 490 und dessen besonders bevorzugter Aufbau in der deutschen Patentschrift 24 61 625 beschrieben sind, welche Erfindungen desselben Anmelders betreffen.
- Federtriebwerke dieser Art werden vorzugsweise wegen ihrer kompakten Bauweise in sehr kleinen Fahrspielzeugen verwendet.
- Diese Federtriebwerke besitzen ein vergleichsweise einfach aufgebautes Differentialgetriebe, das vor allem optimal zum Antrieb schnellaufender Fahrspielzeuge geeignet ist.
- Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, dieses Getriebe so abzuwandeln bzw. zu ergänzen, daß es auch zum Antrieb langsam fahrender Fahrspielzeuge geeignet ist oder in einfacher Weise Fahrspielzeugen mit geänderten Abmessungen bzw. Gewichten angepaßt werden kann.
- Aus der deutschen Patentschrift 21 66 888 ist bereits der Vorschlag bekannt, bei einem Fahrspielzeug der gattungsgemäßen Art zwischen Abtriebswelle des eigentlichen Federtriebwerks und der Fahrzeugantriebswelle ein weiteres Untersetzungsgetriebe anzuordnen, um mit diesem die Fahrgeschwindigkeit zu reduzieren.
- Diese Lösung ist zwar realisierbar, jedoch für preisgünstige kleine Fahrspielzeuge jedenfalls dann ungeeignet, wenn dieses Getriebe außerdem noch schaltbar sein soll.
- Außerdem läßt sich dieses Untersetzungsgetriebe nicht ohne wesentliche Änderung in das Federtriebwerk nach der deutschen Patentschrift 24 61 625 integrieren.
- Zur Lösung der oben genannten Aufgabe wird grundsätzlich vorgeschlagen, zur Geschwindigkeitsbeeinflussung nicht, wie bekannt, die Drehzahl der Abtriebswelle mittels eines schaltbaren Untersetzungsgetriebes sondern mittels einer den Ablauf des Federtriebwerks beeinflussenden veränderbaren Hemmeinrichtung zu reduzieren.
- Für die Hemmung eignen sich hierbei die in der Uhrentechnik an sich bekannten Hemmeinrichtungen, bei welchen die Ablaufwelle des Federtriebwerkes mit einem Schalt- oder Ankerrad verbunden ist, das mit einem pendelnd gelagerten Anker zusammenwirkt, dessen Arme in die Verzahnung des Ankerrades abwechselnd eingreifen.
- Durch Verändern der Hemmwirkung, z.B. durch Veränderung der Eingriffstiefe von Anker und Ankerrad, läßt sich die Ablaufgeschwindigkeit in einem bestimmten Bereich kontinuierlich regeln.
- Dies ist bereits in der deutschen Patentschrift 376 510 im Zusammenhang mit einem Uhrwerk und in der deutschen Patentschrift 867 351 im Zusammenhang mit einem Antrieb für eine Filmkamera beschrieben.
- Es hat sich gezeigt, daß mittels einer derartigen Hemmeinrichtung die Geschwindigkeit eines federgetriebenen Fahrspielzeuges noch nicht ausreichend reduziert werden kann.
- Zur Lösung der gestellten Aufgabe wird gemäß der Erfindung für ein Federtriebwerk der gattungsgemäßen Art eine zuschaltbare Hemmeinrichtung vorgeschlagen, wie sie im Kennzeichen des Hauptanspruchs angegeben ist. Der Grundgedanke des Lösungsvorschlages besteht darin, die Schwingungsamplitude des mit dem Ankerrad zusammenwirkenden Ankers zu verändern.
- Hiermit lassen sich relativ große Schaltstufen realisieren, wobei mit einfachen Maßnahmen, die Gegenstand der Ansprüche 2 bis 4 sind, eindeutige Schaltstellungen, wie die Gänge eines Schaltgetriebes für Kraftfahrzeugmotoren, erreicht werden können.
- Nach einem weiteren Vorschlag gemäß Anspruch 5 läßt sich die erfindungsgemäße Hemmeinrichtung mit der bei Uhrwerken bzw. Kameraantrieben an sich bekannten und oben erwähnten Hemmeinrichtung kombinieren, wodurch weitere Variationsmöglichkeiten gegeben sind. Konstruktive Ausgestaltungen dieser Kombination sind mit den Ansprüchen 6 bis 10 gekennzeichnet.
- Für den Konstukteur, der Fahrspielzeuge sehr unterschiedlicher Abmessungen mit einem Federtriebwerk der erfindungsgemäßen Art zu versehen hat, ist es schließlich vorteilhaft, wenn ohne wesentliche Änderungen die Eigenschaften des Federtriebwerks auf das Fahrspielzeug abgestimmt werden können.
- Diesem Zweck dient der Vorschlag nach den Ansprüchen 11 und 12, nach welchem der pendelnd gelagerte Anker zusätzlich mit einer Pendelmasse versehen ist, welche vorzugsweise lös - und austauschbar am Pendel befestigt ist. Durch Austausch der in Fahrtrichtung des Fahrspielzeuges hin- und herschwingenden Pendelmasse kann die Fahrtrichtung des freilaufenden, also nicht schienengebundenen, Fahrzeuges beeinflußt werden, was zum Beispiel dann notwendig ist, wenn die Fahrtrichtung in unerwünschter Weise vom Geradeauslauf abweicht.
- Die Erfindung solwie weitere Maßnahmen zur Realisierung der Erfindung sind nachstehend anhand eines Ausführungsbeispieles im einzelnen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert.
- In den Zeichnungen zeigen:
- Figur 1 Aufsicht auf das gesamte Federtriebwerk gemäß der Erfindung,
- Figur 2 Aufsicht des Federtriebwerkes gemäß Fig. 1, jedoch mit den längs der Linie II-II in Fig. 3 geschnitten dargestellten Teilen,
- Figur 3 Vorderansicht des Federtriebwerkes gemäß Figur 1, jedoch mit der in Fig. 1 nach der Linie III-III gekennzeichneten Schnittdarstellung,
- Figur 4 vergrößerte Schnittdarstellung des Federtriebwerkes gemäß Figur 1 längs der Linie IV-IV bei nicht geschnitten dargestelltem Ankerad,
- Figuren 5 bis 9 schematische Seitenansichten des Federtriebwerkes in Richtung V-V der Figur 1 gesehen mit geschnittener Bodenplatte, mit welchen die verschiedenen Schalt- und Schwingpositionen der erfindungsgemäßen Hemmeinrichtung veranschaulicht sind,
- Figuren 5a bis 9a Seitenansichten von Ankerrad und Anker in den den Schalt- bzw. Schwingstellungen gemää Figuren 5 bis 9 entsprechenden Positionen, insb.
- Figur 5, 5a leerlaufende Hemmeinrichtung (erste Schaltposition),
- Figur 6, 6a Hemmeinrichtung mit geringerer Hemmwirkung (zweite Schaltposition), wobei sich der Anker und das Pendel im rechten Schwingungsmaximum befinden,
- Figur 7, 7a Hemmeinrichtung gemäß Figur 6 (zweite Schaltposition), wobei sich Anker und Pendel im linken Schwingungsmaximum befinden,
- Figur 8, 8a Hemmeinrichtung mit größter Hemmwirkung (dritte Schaltposition), wobei sich Anker und Pendel im rechten Schwingungsmaximum befinden und
- Figur 9, 9a Hemmeinrichtung gemäß Figur 8 (dritte Schaltposition), wobei sich Anker und Pendel im linken Schwingungsmaximum befinden.
- Der grundsätzliche Aufbau des Federtriebwerkes, dessen Arbeitsweise in den eingangs zitierten Patentschriften im Detail beschrieben ist, ist folgender.
- In einem geschlossenen Federhaus 10 befindet sich eine nicht dargestellte Feder, deren Federenden einerseits mit dem Federhauszahnrad 11 und andererseits mit dem Federkernzahnrad 12 verbunden sind.
- Die gegeneinander umlaufenden Zahnräder 11 und 12 sind über ein sogenanntes Umkehrritzel 19, welches die starr miteinander verbundenen Ritzel 19a und 19b besitzt, und auf der Radachse 18 sitzende Antriebsritzel 18a und 18b derart getrieblich miteinander verbunden, daß auf die Radachse 18 ein Drehmoment ausgeübt wird, welches der Differenz der von den Zahnrädern 11 und 12 abgegebenen Drehmomente entspricht. Die Anordnung der Zahnräder ist hierbei ferner derart, daß die im Federhaus 10 befindliche Feder in einer bestimmten Schaltposition durch Verdrehen der Radachse 18 in beiden Richtungen gleichzeitig vom inneren und äußeren Ende her gespannt wird.
- Die Teile dieses aus den einleitend genannten Patentschriften bekannten Federtriebwerkes sind zwischen Triebwerksplatinen 14 gelagert, welche über die Pfeiler 16 miteinander verbunden sind. Das komplette Triebwerk ist mittels des in Fahrtrichtung vorn befindlichen Pfeilers 16 (in Figur 1 rechts) verschwenkbar an der Bodenplatte 60 gelagert. Das Federhaus 10 mit seinen Zahnrädern 11 und 12 ist mittels seiner Achse 15 zwischen den Platinen 14 verdrehbar gelagert.
- Mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird der Ablauf des Federtriebwerkes verlangsamt, wobei der Grad der Verlangsamung veränderbar ist.
- Diesem Zweck dient das erfindungsgemäße Hemmwerk, das aus einem mit dem Federhauszahnrad 11 fest verbundenen Ankerrad 13 und einem mit diesem zusammenwirkenden Anker 20 (vgl. Figur 3 und 4) besteht, der seinerseits über das Teil 33, das Pendel 30 mit der Pendelmasse 31 verbunden ist.
- Das Pendel 30 ist mittels der Pendelachse 32 zwischen den Armen 52 einer Pendelgabel 50 pendelnd gelagert. Die Pendelgabel 50 selbst ist mit Verankerungsarmen 53 mit der Bodenplatte 60 fest verbunden. Sie ist jedoch mittels des Steuerbolzens 51 dank ihrer Elastizität senkrecht zur Bodenplatte begrenzt auslenkbar. Diesem Zweck dient der Stellschieber 40, der mittels des Stellhebels 41 längs der Bodenplatte 60 verschiebbar angeordnet ist. Er umgreift mittels einer Steuerkurve 46, deren genauere Ausbildung in den Figuren 5 bis 9 dargestellt ist, den Steuerbolzen 51 der Pendelgabel 50. Der Verlauf der Steuerkurve 46 bewirkt, daß die Pendelgabel 52 und damit die Pendelachse 32 bei Verschieben des Stellschiebers 40 aus der Position gemäß Figur 5 über diejenigen gemäß Figur 6, 7 in diejenige gemäß Figur 8 und 9 angehoben wird, wodurch der Anker 20 mit seinen Ankerarmen 21, 24 zunehmend stärker mit der Verzahnung des Ankerrades 13 in Eingriff gebracht wird, wie mit den Figuren 5a bis 9a im einzelnen veranschaulicht ist.
- Aus den Figuren 3 und 4 ist erkennbar, daß der untere Bereich des Ankers 20 und des Pendels 30 sowie das Verbindungsteil 33 zwischen diesen in einer Wanne 61 gelagert sind, deren in Fahrtrichtung vorn und hinten gelegene Ränder 66 über die Oberfläche der Bodenplatte 60 hochgezogen sind.
- Diese Wannenränder 66 dienen vor allem dazu, die Pendelbewegung des Ankers 20 insb. in seiner obersten Position zu begrenzen, um Verklemmungen zwischen den Ankerarmen 21 und 24 einerseits und dem Ankerrad 13 zu verhindern, was zu einer vollständigen Blockierung des Federtriebwerkes oder zumindest einer ungleichmäßigen Beeinflussung des Federtriebwerkablaufes führen könnte.
- Die genaue Funktionsweise der erfindungsgemäßen Hemmeinrichtung ist mit den nachfolgenden Figuren 5 bis 9 veranschaulicht.
- Figur 5 zeigt die Hemmeinrichtung in der ersten Schaltposition, in welcher der Stellschieber 40 mit einer Rastnase 42 in eine erste Raste 62 der Bodenplatte 60 eingreift. Zur weiteren Sicherung dieser Position liegt die auf der rechten Seite des Stellschiebers befindliche Anschlagfläche 45 an einem Nocken 65 der Bodenplatte an.
- Die Oberseite des Stellschiebers 40 ist mit einer Anzahl von Anschlägen 43a bis 43f ausgestattet, mit welchen die Schwingungsamplitude der Pendelmasse 31 begrenzt wird. Zu diesem Zweck ist unterhalb der Pendelmasse 31 ein Anschlagsteil mit Anschlägen 34a, b, c sowie 35a vorgesehen, welche auf der Unterseite des Pendelteiles 34 angebracht sind, dami also mit der Pendelmasse 31 verbunden sind und welche mit den oben erwähnten Anschlägen 43a bis f in den verschiedenen Schalt- und Schwingpositionen zusammenwirken.
- Bei der Schaltposition gemäß Figur 5 liegt die Pendelmasse 31 mit dem Teil 34 auf den Anschlägen 43d, 43e und 43g derart auf, daß eine Pendelbewegung nicht möglich ist. Außerdem ist der Anker 20, wie vor allem Figur 5a erkennen läßt, so weit nach unten abgesenkt, daß er mit dem bei Federablauf in Pfeilrichtung umlaufenden Ankerrad 13 nicht in Eingriff gelangen kann.
- Anker 20, Pendel 30 und Pendelmasse 31 sind hierbei so bemessen und gelagert, daß der Anker 20 gegenüber der Horizontallage leicht im Gegenuhrzeigersinn verschwenkt ist, so daß bei der Anordnung des Ausführungsbeispiels sichergestellt ist, daß die Zähne des Ankerrades 13 nicht mit den Armen 21 und 24 des Ankers 20 in Berührung kommen. Anker 20 mit Pendel 30 werden in dieser Position gehalten, da die Pendelgabel 50, in welcher die Pendelachse 32 gelagert ist, mittels des rechten Teiles der Steuerkurve 46 und des in diesem befindlichen Steuerbolzens 51 in der untersten Position gehalten wird.
- Mit den Figuren 6 und 6a ist die Hemmeinrichtung in der zweiten Schaltposition dargestellt.
- Um diese Schaltposition zu erreichen, ist der Stellschieber 40 aus der in Fig. 5 gezeigten Position nach rechts zu verschieben, bis seine Rastnase 42 in die zweite Raste 63 und seine Raste 44b in den Nocken 65 eingreifen. Durch diese Verschiebung wird die Pendelgabel 50, die mit ihrem Steuerbolzen 51 in die Steuerkurve 46 eingreift, aus der unteren Position in die mittlere Position angehoben. In dieser mittleren Position kommt, wie Figur 6a deutlicher erkennen läßt, der Anker 20 mit dem Ankerrad 13 in Eingriff. Bei Umlauf des Ankerrades 13 im Uhrzeigersinn läuft eines seiner Zähne auf die Innenseite des Ankerarmes 21 auf und verschwenkt diesen und hiermit das Pendel 30 mit der Pendelmasse 31 in die in den Figuren 7 und 7a gezeigte Position.
- Wie die Figuren 6 und 7 erkennen lassen, ist die Schwingamplitude des Pendels dadurch begrenzt, daß es einerseits mit dem Anschlag 35a an der Zunge 35 auf den Anschlag 43f des Stellschiebers 40 (vgl. Figur 6) und andererseits mit dem Anschlag 34a auf den Anschlag 43b des Stellschiebers 40 (vgl. Figur 7) aufläuft. In der in den Figuren 7 und 7a gezeigten Position läuft das Ankerrad 13 mit einem seiner Zähne 13a auf die in bezug auf den Anker 20 nach innen abfallende Auflauffläche 25 des Ankers 20 auf. Da die Spitze des Zahnes 13a auf die Auflauffläche 25 des Ankers 20 unter einem spitzen Winkel aufläuft, vermag das Ankerrad 13 den Anker 20 mit geringerer Kraft wegzuschwenken.
- Die Endposition, in welcher die erfindungsgemäße Hemmeinrichtung ihre maximale Hemmwirkung entfaltet, ist mit den Figuren 8 bis 9 gezeigt.
- Um in diese Position zu gelangen, ist der Steuerschieber 40 ganz nach rechts zu verschieben, bis seine Rastnase 42 in die dritte Raste 64 und seine Raste 44a in den Nocken 65 eingreifen und damit den Schieber in der Endposition verriegeln.
- Mittels der Steuerkurve 46 und dem mit dieser zusammenwirkenden Steuerbolzen 51 wird in vorbeschriebener Weise das Pendel 30 mit Anker 20 und Pendelmasse 31 weiter angehoben, wodurch die Eingriffstiefe der Ankerarme 21 und 24 in die Verzahnung des Ankerrades 13 auf ihr Maximum erhöht wird.
- Gleichzeitig wird die Zuordnung der Anschläge am Stellschieber 40 und Pendel 30 derart verändert, daß das Pendel 30 mit Pendelmasse 31 maximale Schwingweiten erreicht. So schlägt das Pendel 30 in seiner in Figur 8 rechten Position mit der stirnseitigen Anschlagfläche 35a an der Zunge 35 an den Anschlag 43e des Stellschiebers und in seiner linken Position gemäß Figur 9 mit seinem Anschlag 34b an den Anschlag 43a des Stellschiebers 40 an. Wie mit den strichpunktierten Symmetrielinien Z des Pendels deutlich gemacht, wird hierdurch die Schwingungsweite maximal vergrößert, was zwangsläufig zu einer Verlangsamung der Pendelbewegung und damit der Drehgeschwindigkeit des mit dem Federzahnrad 11 verbundenen Ankerrades 13 führt.
- Um in dieser Position ein ungewolltes Blockieren des Ankerrades 13 zu vermeiden, ist der Ankerarm 21 mit einer vorspringenden Nase 23 versehen, welche in Zusammenwirken mit der Innenfläche des Ankerarmes 21 die Eingriffstiefe beschränkt. Würde der Ankerarm 21 noch weiter in den Zahnzwischenraum eintauchen, könnte es zu einem totalen Stillstand des Ankerrades 13 oder zumindest zu einer ungleichmäßigen Hemmung und damit zu einem unrunden Ablauf des Federtriebwerkes kommen.
- In der gemäß Figur 9 dargestellten linken Schwingposition läuft anders als bei der Position gemäß Figur 7 und 7a der Zahn 13a des Ankerrades 13 auf die nach außen abfallende Fläche 26 des Ankerarmes 24, und zwar unter einem stumpfen Winkel, auf. Das hat zur Folge, daß in dieser Position die Reibung zwischen Anker 20 und Ankerrad 13 gegenüber der Reibung der Anordnung gemäß Figur 7a vergrößert ist, wodurch eine weitere Vergrößerung der Hemmwirkung und damit Verlangsamung des Ablaufes erreicht wird.
- Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung ist die vorzugsweise aus Metall bestehende Schwingmasse 31 mit dem Pendel 30 lösbar verbunden. Damit besteht die Möglichkeit, die Hemmwirkung durch Austausch der Pendelmasse zu verändern, so daß das im übrigen unveränderte Federtriebwerk zum Antrieb unterschiedlich schwerer oder unterschiedlich ausgebildeter Spielzeugautos dienen kann. Dies ist für eine rationelle Fertigung von großer Bedeutung.
- Ebenso bedeutsam ist, daß die erfindungsgemäße Hemmeinrichtung bei geringfügiger Änerdung des in der Fertigung befindlichen Federtriebwerkes z.B. nach dem deutschen Patent 24 61 625 eingebaut werden kann. Bei diesem in der deutschen Patentschrift 24 61 625 beschriebenen und gezeigten Federtriebwerk brauchen lediglich die auf dem Federzahnrad 1a befindlichen rein dekorativen Ansätze durch das Ankerrad 13 ersetzt und das Federtriebwerk nachträglich mit der erfindungsgemäßen Hemmeinrichtung, bestehend aus Anker 20, Pendel 30, Stellschieber 40 sowie Pendelgabel 50, ergänzt zu werden, wobei nur geringfügige Änderungen an der Bodenplatte 60 notwendig sind.
- Damit läßt sich aber die Erfindung durch einfache und preisgünstige Maßnahmen an dem bekannten Federtriebwerk realisieren.
- Eine vorteilhafte Nebenerscheinung der erfindungsgemäßen Hemmeinrichtung besteht darin, daß diese beim Ablauf des Federtriebwerkes ein Geräusch erzeugt, daß dem Motorengeräusch ähnelt, wodurch die Attraktivität des Fahrspielzeuges für Kinder gesteigert wird.
Claims (12)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
AT88100559T ATE61005T1 (de) | 1987-01-28 | 1988-01-16 | Federtriebwerk. |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19873702457 DE3702457A1 (de) | 1987-01-28 | 1987-01-28 | Schaltbares federtriebwerk |
DE3702457 | 1987-01-28 |
Publications (3)
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