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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EP
European Patent Office
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armature
spring
pendulum
wheel
spring drive
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EP88100559A
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EP0276707A3 (en
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Helmut Darda
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Priority to AT88100559T priority Critical patent/ATE61005T1/de
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Publication of EP0276707A3 publication Critical patent/EP0276707A3/de
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Publication of EP0276707B1 publication Critical patent/EP0276707B1/de
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    • AHUMAN NECESSITIES
    • A63SPORTS; GAMES; AMUSEMENTS
    • A63HTOYS, e.g. TOPS, DOLLS, HOOPS OR BUILDING BLOCKS
    • A63H29/00Drive mechanisms for toys in general
    • A63H29/02Clockwork mechanisms
    • A63H29/04Helical-spring driving mechanisms
    • YGENERAL 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
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S185/00Motors: spring, weight, or animal powered
    • Y10S185/01Spring powered toys
    • YGENERAL 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
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T74/00Machine element or mechanism
    • Y10T74/15Intermittent grip type mechanical movement
    • Y10T74/1502Escapement

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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  • Arrangement Or Mounting Of Propulsion Units For Vehicles (AREA)

Abstract

Der Verminderung der Ablaufgeschwindigkeit eines schaltbaren Federtriebwerkes dient eine Hemmeinrichtung, welche aus einem schwingend gelagerten Anker 20 besteht, der mit seinen Ankerarmen 21 und 24 in die Zähne eines bei Federablauf umlaufenden Ankerrades 13 hemmend eingreift. Der Anker 20 ist mit einer Pendelmasse 31 verbunden. Die Eingriffstiefe des Ankers 20 in die Verzahnung des Ankerrades 13 sowie die Schwingungsweite des Ankers 20 bzw. der mit diesem verbundenen Pendelmasse 31 lassen sich zur Veränderung der Hemmwirkung und damit der Ablaufgeschwindigkeit in verschiedenen Schaltpositionen einstellen.

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)

1. Federtriebwerk für Fahrspielzuge mit einem mechani­schen Kraftspeicher, z.B. in Form einer Spiralfeder, welcher über ein Ablaufgetriebe mit der Abtriebswelle in Getriebeverbindung bringbar ist, gekennzeichnet durch eine zuschaltbare Hemmeinrichtung mit einem auf einer Achse des Getriebes, vorzugsweise der mit einem Federende des Kraftspeichers verbundenen Achse (15), sitzenden Ankerrad (13), in dessen Zähne (13a) ein pendelnd gelagerter Anker (20) jeweils abwechselnd mit einem von zwei Armen (21, 24) hemmend eingreift und dessen Schwingungsamplitude veränderbar ist.
2. Federtriebwerk nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­net, daß der Anker (20) mit verschiedenen, in Schwingungsrichtung beidseitig versetzt angeordneten Anschlägen (34a, b, c; 35a) versehen ist, welchen Ge­genanschläge (43a bis f) zugeordnet sind, die zur Be­einflussung der Schwingungsamplitude des Ankers (20) in Schwingungsrichtung verschiebbar sind.
3. Federtriebwerk nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch einen in Schwingungsrichtung verschiebbaren Stellschieber (40), an welchem die Gegenanschläge (43a bis f) vorgesehen sind und der eine Steuerkurve (46) aufweist, in welche ein an der Pendelgabel (50) vorge­sehener Steuerbolzen (51) derart eingreift, daß bei Verschieben des Stellschiebers (40) in einer Richtung Eingriff und Schwingungsamplitude vergrößert, dagegen bei Verschieben in entgegesetzter Richtung vemindert werden.
4. Federtriebwerk nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich­net, daß der Stellschieber (40) eine Rastnase (42) und/oder Rasten (44a, b) aufweist, welchen an einer das Federtriebwerk lagernden Bodenplatte (60) vorge­sehene Rasten (62, 63, 64) und/oder Nocken (65) in den verschiedenen Schaltpositionen zugeordnet sind.
5. Federtriebwerk nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da­durch gekennzeichnet, daß die Eingriffstiefe der An­kerarme (21, 24) bezüglich des Ankerrades (13) und da­mit die Hemmwirkung der Hemmeinrichtung veränderbar ist.
6. Federtriebwerk nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­net, daß das Ankerrad (13) bezüglich des Triebwerkes ortsfest angeordnet ist, während der Anker (20) in ei­ner in Richtung auf die Achse des Ankerrades (13) ver­schwenkbaren Pendelgabel (50) pendelnd gelagert ist.
7. Federtriebwerk nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekenn­zeichnet, daß das untere Teil des Ankers (20) in einer Wanne (61) gelagert ist, deren in Schwingungsrichtung vorn oder hinten gelagerte Ränder (66) zumindest teilweise hochgezogen sind.
8. Federtriebwerk nach einem der Ansprüche 5, 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Anker (20), seine An­schläge (34a, b, c; 35a) sowie die Anschläge (43a bis f) des Stellschiebers (40) so bemessen und angeordnet sind, daß Ankerrad (13) und Anker (20) in der un­tersten Position des Ankers (20) nicht in Eingriff sind und der Anker (20) blockiert ist.
9. Federtriebwerk nach einem der Ansprüche 5 bis 8, da­durch gekennzeichnet, daß wenigstens ein mit den Zäh­nen (13a) des Ankerrades (13) zusammenwirkender Anker­arm (24) des Ankers (20) bezüglich der Bahn der Zähne (13a) derart unterschiedlich geneigte Auflaufflächen (25, 26) besitzt, daß die Hemmwirkung in der obersten Position des Ankers (20) größer als in mittlerer Posi­tion ist.
10. Federtriebwerk nach einem der Ansprüche 5 bis 9, da­durch gekennzeichnet, daß wenigstens ein Ankerarm (21) eine derart angeordnete und ausgebildete Nase (23) aufweist, daß ein Blockieren des Ankerrades (13) insb. bei maximaler Eingriffstiefe des Ankers (20) in das Ankerrad (13) verhindert wird.
11. Federtriebwerk nach einem der Ansprüche 1 - 10, da­durch gekennzeichnet, daß der Anker (20) über ein Ver­bindungsteil (33) mit einem eine Pedelmasse (31) tra­genden Pendel (30) verbunden ist, an welchem die An­schläge (34a, b, c; 35a) vorgesehen sind.
12. Federtriebwerk nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich­net, daß die Pendelmasse (31) lös- und austauschbar am Pendel (30) befestigt ist.
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