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Schaltvorrichtung für Spielzeuge Die Erfindung bezieht sich auf eine
Schaltvorrichtung für Spielzeuge mit einem Antriebsmotor umkehrbarer Drehrichtung
und einem vom Motor angetriebenen Schaltzahnrad, das zwischen zwei - verschiedene
Bewegungsvorgänge vermittelnden - Abtriebsrädern beweglich gelagert ist und je nach
Drehrichtung des Motors in das eine oder andere von ihnen eingreift.
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Ist das Spielzeug ein Spielfahrzeug, so wird durch den Motor je nach
Stellung des Schaltzahnrades beispielsweise entweder die Fortbewegung oder eine
Steuerbewegung vermittelt. Bei einer bekannten Schaltvorrichtung dieser Art ist
das Schaltzahnrad in einem Arm eines Winkelstückes drehbar gelagert, so daß es mit
einem Antriebszahnrad im Eingriff steht, das auf derselben Achse wie der Arm des
Winkelstückes angeordnet ist. Das Schaltzahnrad kann sich hierbei mit dem Arm gemeinsam
zwischen den beiden Abtriebsrädern schwenken und auf diese Weise entweder den einen
oder den anderen Bewegungsvorgang vermitteln. Der Schwenkvorgang tritt beim Umsteuern
des Antriebsmotors selbsttätig unter Mitwirkung der Lagerreibung des Schaltzahnrades
auf.
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Bei einer anderen bekannten Schaltvorrichtung, die praktisch nach
dem gleichen Prinzip arbeitet, ist das Schaltzahnrad auf einer Schwinge drehbar
gelagert und steht über ein Zwischenrad mit einem Antriebszahnrad im Eingriff, dessen
Achse mit der Drehachse der Schwinge zusammenfällt. Die Schwinge stellt sich unter
Mitwirkung der Lagerreibung des Schaltzahnrades beim Umsteuern des Antriebsmotors
selbsttätig so ein, daß das Schaltzahnrad mit einem der beiden Abtriebsräder in
Eingriff kommt.
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Bei beiden bekannten Vorrichtungen wird auf den das Schaltzahnrad
tragenden Arm infolge der einseitigen Lagerung des Schaltzahnrades ein Drehmoment
ausgeübt, das in einer die .Schwenkachse des Armes enthaltenden Ebene wirkt. Dieses
Drehmoment macht eine sorgfältige Lagerung dieses Armes notwendig, wenn einwandfreie
Eingriffsverhältnisse des Schaltzahnrades mit den Abtriebsrädern erzielt werden
sollen und die Schwenkbewegung des Armes leichtgängig sein soll.
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Die Erfindung ist demgegenüber darin zu sehen, daß das Schaltzahnrad
mit einer ortsfesten Antriebsschnecke im Eingriff steht und daß die Achse des Schaltzahnrades
mit ihrem einen Ende ortsfest, mit ihrem anderen Ende parallel zur Schneckenwelle
um das ortsfeste Ende kippbar gelagert ist.
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Gegenüber der bekannten Schaltvorrichtung werden durch die Erfindung
zwei Maßnahmen getroffen: Erstens wird an Stelle eines Antriebszahnrades eine Antriebsschnecke
verwendet, die in Richtung ihrer Längsachse einen Schub ausübt und dadurch unter
Mitwirkung der Lagerreibung des Schaltzahnrades dieses je nach Drehrichtung des
Motors in die eine oder andere Endstellung schiebt. Die Schnecke hat den zusätzlichen
Vorteil, daß ein für Spielzeuge im allgemeinen nötiges Untersetzungsgetriebe, das
dem Motor nachgeschaltet wird, durch die Schnecke selbst ersetzt wird. Man spart
also zusätzliche Untersetzungsräder, ihre Lagerungen und die hierfür erforderlichen
Montagearbeiten ein.
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Zweitens wird die Achse des Schaltzahnrades nicht wie bisher so gelagert,
daß sie bei der Schwenkbewegung zu sich selbst parallel bleibt, sondern nach der
Erfindung so, daß sie in an sich bekannter Weise eine Kippbewegung um ihr eines
Ende ausführt. Die Achse kann also im Gehäuse selbst gelagert sein, und zwar mit
ihrem einen Ende wie üblich ortsfest und mit ihrem anderen Ende verschiebbar, wozu
z. B. ein Langloch ausreicht. Damit entfällt ein besonderer Bauteil zum schwenkbaren
Lagern des Antriebsrades. Hiermit ergibt sich wiederum eine Einsparung an Material
und an Montagearbeit, zumal auch die drehbare Lagerung dieses Bauteiles entfällt.
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Durch die Erfindung wird also eine besonders einfache Schaltvorrichtung
geschaffen. Sie ist nicht nur billiger herstellbar als vorher bekannte, was allein
schon auf dem Spielwarengebiet einen wesentlichen Vorteil darstellt, sondern läßt
sich auch gedrungener bauen. Sie läßt sich damit auch dort einbauen, wo bisher für
bekannte umständlichere Schaltvorrichtungen kein Platz zur Verfügung stand.
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Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung liegt darin, daß ein
zusätzliches Schaltorgan vorgesehen sein kann, welches in seiner einen Schaltstellung
das kippbare Ende der Schaltzahnradachse unbehindert läßt und in seinen zwei anderen
Schaltstellungen festlegt, und daß diese beiden Schaltstellungen dem Eingriff des
Schaltzahnrades in das eine oder andere Abtriebsrad entsprechen.
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Hierdurch läßt sich die Zahl der Schaltmöglichkeiten wesentlich erhöhen.
Während nach der Erfindung
durch die Umkehr der Motordrehrichtung
zunächst nur von einem Bewegungsvorgang auf einen anderen umgeschaltet wird, läßt
sich nach der Weiterbildung durch entsprechende Einstellung des Schaltorgans erreichen,
daß wahlweise der eine oder andere Bewegungsvorgang bei Umkehr der Motordrehrichtung
erhalten, dafür aber in seiner Bewegungsrichtung geändert wird. Andererseits kann
auch bei der erstgenannten Schaltstellung des Schaltorgans nach wie vor von dem
einen Bewegungsvorgang auf den anderen umgeschaltet werden.
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Bei Anwendung auf ein Fahrspielzeug, bei dem außer der Fortbewegung
noch eine Lenkbewegung möglich ist, ergeben sich nach dieser Weiterbildung durch
die -Umkehr der Motordrehrichtung folgende Möglichkeiten: Bei unbehindert schwenkbarer
Schaltzahnradachse; Umschaltung von Vorwärtsbewegung auf Lenkbewegung und umgekehrt.
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Schaltzahnradachse in der einen Endstellung festgelegt; Umschaltung
von Vorwärtsbewegung auf Rückwärtsbewegung des Spielzeuges.
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Schaltzahnradachse in der anderen Endstellung festgelegt; Umschaltung
der Bewegungsrichtung des Lenkvorganges (z. B. rechts herum statt links herum).
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In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt.
Es zeigt F i g.1 eine Schaltvorrichtung nach der Erfindung in Seitenansicht, F i
g. 2 einen Teilschnitt nach Linie 11-II in F i g. 1, F i g. 3 eine Seitenansicht
entsprechend F i g.1 mit am Gehäuse angesetzten zusätzlichem Schalthebel.
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Wie F i g. 1 und 2 zeigen, sind in dem aus Blech gebogenen Gehäuse
1 der Schaltvorrichtung das Schaltzahnrad 2 und die beiden Abtriebszahnräder 3 und
4 drehbar gelagert. Während die Wellen 5 und 6 der beiden Abtriebsräder beiderseits
mit Zapfen in Rundlöchern des Gehäuses ortsfest gelagert sind, ist die Achse 7 des
Schaltzahnrades pendelnd angeordnet. Ihr Zapfen 8 liegt ortsfest in einem Rundloch
des Gehäuses, ihr Zapfen 9 dagegen verschiebbar in einem Langloch 10.
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Der an das Gehäuse 1 fest angesetzte Motor 11
treibt
über seine Welle 12 die Antriebsschnecke 13, die mit dem Schaltzahnrad
2 dauernd im Eingriff steht.
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Auf den Wellen 5 und 6 sitzen weitere Antriebsorgane,
die hier beispielsweise als eine Schnecke 14
und ein Zahnrad 15 dargestellt
sind und den Antrieb weiterer nicht dargestellter Teile des Spielzeuges bewirken.
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Ist die Schnecke 13 beispielsweise rechtsgängig und dreht sich
die Welle 12 vom Motor her gesehen im Uhrzeigersinne, so wird das Schaltzahnrad
gegen das Zahnrad 3 gedrückt und treibt dieses an, während das Zahnrad
4 unbeeinflußt bleibt. Wird die Drehrichtung des Motors dann umgekehrt, so
wird das Schaltzahnrad gegen das Zahnrad 4 bewegt und treibt fortan nur dieses.
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F i g. 3 zeigt, daß außen am Gehäuse 1 zusätzlich ein Schalthebel
16 schwenkbar angeordnet sein kann. Als Achse 17 dient vorzugsweise
ein stark klemmender Niet, so daß der Hebel nur mit einigem Kraftaufwand zu schwenken
ist. In einer Erweiterung des Hebels ist ebenfalls ein Langloch vorgesehen, das
hier mit 18 bezeichnet ist und hauptsächlich in seiner Mitte eine größere
Breite hat als das Gehäuselangloch 10, so daß der Hebel über den aus dem
Gehäuse etwas vorstehenden Zapfen 9 schwenkbar ist.
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In seiner mittleren Stellung 0 behindert der Hebel 16 die Bewegung
des Zapfens 9 nicht, so daß an der beschriebenen Funktion nichts geändert wird.
In seiner Stellung A bildet das rechte Ende seines Langloches zusammen mit dem linken
Ende des Gehäuselangloches für den Zapfen 9 ein Rundloch, so daß die Achse 7 in
dieser Stellung festgelegt wird. Umgekehrt wird bei Einstellung des Hebels nach
rechts in Stellung B die Achse in ihrer rechten Endstellung festgelegt, so daß die
Zahnräder 2 und 4 ineinandergreifen.
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In Stellung O des Hebels wird beim Rechtslauf des Motors nur die Welle
5 im einen Drehsinne und bei Linkslauf des Motors nur die Welle 6 im einen Drehsinne
angetrieben. In Stellung A des Hebel wird beim Rechtslauf des Motors wiederum die
Welle 5 im einen Drehsinne, bei Linkslauf dagegen ebenfalls die Welle 5, aber im
anderen Drehsinne angetrieben. Entsprechend wird bei Stellung B des Hebels bei Linkslauf
des Motors die Welle 6 im einen Drehsinne, bei Rechtslauf des Motors dieselbe Welle
im anderen Drehsinne angetrieben.
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Oberhalb und/oder unterhalb der Abtriebszahnräder 3 und 4 können weitere
Abtriebszahnräder angeordnet werden. Es lassen sich dann neben den beiden Bewegungen
noch weitere ausführen. Wird z. B. durch das Zahnrad 4 die Fortbewegung und durch
das Zahnrad 3 die eine Steuerbewegung vermittelt, so läßt sich - wie an sich bekannt
ist -erreichen; daß die Fortbewegung andauert, auch wenn das Schaltzahnrad
2 mit dem Zahnrad 3 im Eingriff steht. Hierzu braucht man nur neben
dem Zahnrad 3 ein weiteres, die Fortbewegung vermittelndes Abtriebszahnrad anzuordnen.
Durch ein zusätzliches Umkehrrad wird erreicht, daß trotz der gegenläufigen Drehrichtung
des Motors die Fortbewegung im gleichen Sinne weitergeht.
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Entsprechend der äußeren Form des Spielzeuges könnte es gelegentlich
auch zweckmäßig sein, den Hebel 16 durch einen ein Langloch enthaltenden Schieber
zu ersetzen.