[0001] Die Erfindung betrifft einen Spielzeugkreisel mit den im Oberbegriff des Anspruches
1 angegebenen Merkmalen.
[0002] Spielzeugkreisel weisen in der Regel einen Standfuß auf, in dem eine vertikale, feststehende
Standachse mit ihrem unteren Ende gehalten ist. Die Verbindung zwischen dem Standfuß
und der Standachse ist abzugsicher auszubilden, um zum einen zu verhindern, daß der
Kreisel auf dem relativ scharfkantigen Ende seiner Standachse betätigt wird und
somit Beschädigungen an Fußböden oder Mobiliar verursacht werden. Zum anderen ginge
von dem freiliegenden Standachsenende ein erhebliches Verletzungsrisiko für die mit
einem derart beschädigten Kreisel hantierenden Kinder aus.
[0003] Auf der feststehenden Standachse ist der eigentliche Kreiselkörper drehbar gelagert.
Für eine einwandfreie Funktion des Kreisels muß diese Lagerung eine ausreichend exakte
Vertikalhaltung der Kreiselrotationsachse und eine wirkungsvolle Abstützung des Kreiselkörpers
gegen seine Gewichtskraft und die durch den Angriff des Drallstabes nach unten wirkende
Antriebskraft gewährleisten. Dazu sind zwischen der Standachse und dem Kreiselkörper
zwei Radial- und ein Axial-Gleitlager vorhanden. Ein erstes Radial-Gleitlager wird
durch eine zentrische, buchsenartige Lageröffnung in den vorzugsweise aus einem spritz-
oder gießbaren Kunststoff gefertigten Spitzenteil des KreiselkGrpers gebildet. Die
Standachse durchgreift diese Lageröffnung vertikal nach oben. Das zweite Radial-Gleitlager
wird durch eine weitere zentri sche, buchsenartige Lageröffnung in einem im Spitzenteil
befestigten, ebenfalls vorzugsweise aus einem spritz- oder gießbaren Kunststoff gefertigten
Einsatzteil gebildet. In diese Lageröffnung liegt das obere Ende der Standachse ein.
Durch den vertikalen Abstand der beiden Radial-Gleitlager wird die Vertikalhaltung
der Kreiselrotationsachse erzielt. Da zwischen der Standachse und dem Spitzen- bzw.
Einsatzteil relativ geringe Querkräfte auftreten und die Standachse mit entsprechendem
Spiel in den Lageröffnungen gehalten ist, sind die Gleitreibungskräfte in diesen Lagern
vernachlässigbar klein.
[0004] Anders ist dies bei dem Axial-Gleitlager, das insbesondere die hohe Antriebskraft
des Drallstabes aufnehmen muß. Hier ist ein direkter Kontakt zwischen feststehenden
und rotierenden Kunststoff- bzw. Metall- und Kunststoffteilen unbedingt zu vermeiden,
da in diesen Fällen eine hohe Gleitreibungskraft und ein außerordentlich hoher Verschleiß
im Lager auftreten würde. ßefriedigende Lagereigenschaften werden durch die Verwendung
von metallenen Lagerelementen zwischen feststehenden und rotierenden Lagerteilen erzielt.
Entsprechend ist bei Spielzeugkreiseln nach dem Stande der Technik zwischen dem Spitzen-
und dem Einsatzteil eine Anquetschung vorgesehen, die als vertikales Gegenlager für
zwei auf die Standachse von oben aufgefädelte Ringscheiben dient. Auf diesen Ringscheiben
stützt sich das im Spitzenteil beispielsweise durch Ultraschallverschweißung oder
Verklebung befestigte Einsatzteil ab, wodurch die axiale Lagerung gegeben ist. Die
untere Ringscheibe kann bedingt durch die Quetschung stillstehen, während die obere
sich mit dem Einsatzteil und folglich dem Spitzenteil drehen kann. Die Gleitlagerung
findet also zwischen den beiden metallenen Ringscheiben statt und weist entsprechend
einen geringen Gleitreibungswider stand und Verschleiß auf. Die besagte Anquetschung
dient gleichzeitig als Abzugssicherung für den Kreiselkörper von der Standachse.
[0005] Nachteilig bei dieser bekannten Konstruktion ist ihr außerordentlich hoher Montageaufwand.
Die beiden Ringscheiben müssen eigens auf die Standachse aufgefädelt werden. Insbesondere
eine Montage des Kreisels auf Fertigungsautomaten ist wegen der schwierigen Handhabung
der Ringscheiben nur schwer möglich.
[0006] Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die Lagerkonstruktion
des Kreiselkörpers an der Standachse hinsichtlich des Fertigungsaufwandes zu vereinfachen
und verbessern und insbesondere eine automatische Fertigung zu ermöglichen.
[0007] Die Lösung dieser Aufgabe ist in den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruches 1 angegeben.
Demnach wird die bisher regelmäßig beim Stand der Technik verfolgte Axiallagerung
durch Anquetschungen an der Standachse und daraufsitzenden Lagerringscheiben vollkommen
aufgegeben und durch eine Ausbildung der metallenen Lagerelemente nach Art etwa
einer Spitzenlagerung ersetzt. Das eine Lagerelement wird von der oberen Stirnfläche
der Standachse selbst gebildet. Das andere Lagerelement ist durch eine auf dieser
Stirnfläche angeordnete Lagerkugel realisiert, welche am geschlossenen Innenende
der über das obere Ende der Standachse gestülpten, sacklochartigen Lageröffnung des
Einsatzteiles sitzt.
[0008] Damit ergibt sich grundsätzlich bereits eine Verringerung der benötigten Anzahl
von Lagerteilen um ein Teil.
[0009] Der so gestaltete Erfindungsgegenstand kann darüber hinaus auch problemlos von einem
Fertigungsautomaten montiert werden, da lediglich die Kugel in die sacklochartige
Lageröffnung des vorgefertigten Einsatzteiles eingelegt, anschließend die Standachse
eingeführt und die so geschaffene Anordnung in das Spitzenteil eingesetzt werden.
In einem letzten Schritt kann der Standfuß auf das untere Ende der Standachse aufgeschoben
werden. Ein weiterer Vorteil liegt in der gegenüber dem Stand der Technik verringerten
Gleitreibung zwischen der Lagerkugel und der Standachse, da hier ein im wesentlichen
punktförmiger Metall-Metall-Kontakt vorhanden ist.
[0010] Eine vorteilhafte Weiterbildung des Erfindungsgegenstan des ist im Kennzeichen des
Anspruches 2 angegeben. Durch die Halterung der Lagerkugel am geschlossenen Innenende
der Lageröffnung ist die Montage des erfindungsgemäßen Spielzeugkreisels weiter vereinfacht.
Das Einsatzteil mit bereits eingesetzter Lagerkugel kann als vorkonfektioniertes Teil
zur Endmontage des Kreisels bereitgestellt werden. Die Halterung der Lagerkugel
kann dabei durch Verklebung, Einschmelzen oder - wie im Kennzeichen des Anspruches
3 angegeben ist selbsthemmend unter Preßpassung erfolgen. Hierzu kann die Lagerkugel
beispielsweise gleichzeitig mit dem Spritzen oder Gießen des Einsatzteiles in die
Lageröffnung eingebracht werden.
[0011] Die in den Ansprüchen 4 und 5 angegebenen Merkmale bringen eine weitere Reduzierung
der Gleitreibung im Axial-Lager und eine Erhöhung dessen Standzeit mit sich.
[0012] Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung können der nachfolgenden
Figurenbeschreibung entnommen werden, in der ein Ausführungsbeispiel anhand der beiliegenden
Zeichnung näher erläutert ist. Die Zeichnung zeigt einen Vertikallängsschnitt durch
das untere Lagerteil eines Spielzeugkreisels.
[0013] Der Kreisel weist einen als flachkegelförmiges Kunststoff-Formteil ausgebildeten
Standfuß (1) auf, in dessen Spitze eine Einstecköffnung (2) für das untere Ende (3)
der Standachse (4) angeformt ist. In dieser Einstecköffnung (2) ist die koaxial zur
Rotationsachse (5) des eigentlichen (strichliert angedeuteten) Kreiselkörpers (6)
verlaufende Standachse (4) mittels des hutartigen Federringes (7) abzugsicher und
rotationsfest gehalten. Die gezeigte Fußkonstruktion ist Gegenstand des europäischen
Patentes Nr. 197092 (EP-Patentanmeldung 85 904 058.7).
[0014] Auf der Standachse (4) ist der Kreiselkörper (6) drehbar gelagert. Dazu weist dieser
an seinem unteren Ende die mehrteilige Lagerkonstruktion (8) auf, die im wesentlichen
von dem dem Standfuß (1) zugewandten, etwa kegelstumpfförmigen Spitzenteil (9) und
dem in dessen hohlen Innenraum (10) sitzenden Einsatzteil (11) gebildet ist.
[0015] Die Standachse (4) durchgreift das aus einem spritzbaren Kunststoff gefertigte Spitzenteil
(9) vertikal nach oben über eine zentrische, buchsenartige Lageröffnung (12). Diese
bildet ein erstes Radial-Gleitlager (13). Mit ihrem oberen Ende (23) liegt die Standachse
(4) in einer zentrischen, buchsenartigen Lageröffnung (14) im Einsatzteil (11) ein,
die nach Art eines Sackloches ausgebildet ist und ein zweites Radial-Gleitlager (15)
bildet Zur axialen Gleitlagerung des Kreiselkörpers (6) auf der Standachse (4) ist
am geschlossenen Innenende (16) der Lageröffnung (14) unter Preßpassung - also selbsthemmend
- eine Lagerkugel (17) gehalten, die in einem punktförmigen Metall-Metall-Kontakt
auf der oberen Stirnfläche (18) der Standachse (4) sitzt und somit ein Axial-Gleitlager
(24) für den Kreiselkörper bildet.
[0016] Das Einsatzteil (11) weist in seinem Mantelbereich eine ringförmige Schrägflanke
(19) sowie einen an deren kreiselkörperseitigen Umfangsrand umlaufend angeordneten,
radialen Ringvorsprung (20) auf. Durch Ultraschallverschweißung in diesen Bereichen
ist das Einsatzteil (11) dauerhaft mit dem Spitzenteil (9) verbunden. über das durch
die Lagerkugel (17) und die Stirnfläche (18) der Standachse (4) gebildete Axial-Gleitlager
(24) ist der Kreiselkörper (6) somit nach unten abgestützt. Eine besonders innige
Verbindung zwischen dem Einsatz- (11) und dem Spitzenteil (9) wird durch die formschlüssige
Anlage der Schrägflanke (19) und des Ringvorsprunges (20) an der Innenmantelfläche
des Spitzenteiles (9) und dessen zum Ringvorsprung (20) komplementäre, umlaufende
Ringschulter (21) erzielt.
[0017] Zwischen dem Einsatz- (11) und dem Spitzenteil (9) ist an der Standachse (4) eine
Anquetschung (22) angebracht, die das Spitzenteil (9) und somit den Kreiselkörper
(6) vor einem Abziehen von der Standachse (4) schützt.
Bezugszeichen
[0018]
1 Standfuß
2 Einstecköffnung
3 unteres Ende
4 Standachse
5 Rotationsachse
6 Kreiselkörper
7 Federring
8 Lagerkonstruktion
9 Spitzenteil
10 Innenraum
11 Einsatzteil
12 Lageröffnung
13 Radial-Gleitlager
14 Lageröffnung
15 Radial-Gleitlager
16 Innenende
17 Lagerkugel
18 Stirnfläche
19 Schrägflanke
20 Ringvorsprung
21 Ringschulter
22 Anquetschung
23 oberes Ende
24 Axial-Gleitlager
1. Spielzeugkreisel mit
- einem Standfuß (1),
- einer mit ihrem unteren Ende (3) darin gehaltenen, vertikalen, feststehenden Standachse
(4) und
- einem auf letzterer drehbar gelagerten Kreiselkörper (6) wobei die Standachse (4)
-- das ihr zugewandte vorzugsweise aus einem spritz- oder gießbaren Kunststoff gefertigte
Spitzenteil (9) des Kreiselkörpers (6) vertikal nach oben über eine zentrische, buchsenartige
Lageröffnung (12) durchgreift, die ein erstes Radial-Gleitlager (13) für den Kreiselkörper
(6) bildet,
-- mit ihrem oberen Ende (23) in einer weiteren zentrischen, buchsenartigen Lageröffnung
(14) in einem im Spitzenteil (9) befestigten, vorzugsweise aus einem spritz- oder
gießbaren Kunststoff gefertigten Einsatzteil (11) einliegt, die ein zweites Radial-Gleitlager
(15) für den Kreiselkörper (6) bildet und
-- zwischen sich und dem Einsatzteil (11) ein aus metallenen Lagerelementen zusammengesetztes
Axial-Gleitlager (24) aufweist, das den Kreiselkörper (6) gegen seine Gewichtskraft
und die durch den Angriff des Drallstabes nach unten wirkende Antriebskraft abstützt.
dadurch gekennzeichnet,
daß die metallenen Lagerelemente für das Axial-Gleitlager (24) zum einen von der
oberen Stirnfläche (18) der Standachse (4) selbst und zum anderen von einer auf dieser
Stirnfläche (18) angeordneten Lagerkugel (17) gebildet sind, welche am geschlossenen
Innenende (16) der über das obere Ende (23) der Standachse (4) gestülpten, sacklochartigen
Lageröffnung (14) des Einsatzteils (11) sitzt.
2. Spielzeugkreisel nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Lagerkugel (17) am geschlossenen Innenende (16) der Lageröffnung (14) gehalten
ist.
3. Spielzeugkreisel nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Lagerkugel (17) unter Preßpassung selbsthemmend in der sacklochartigen Lageröffnung
(14) gehalten ist.
4. Spielzeugkreisel nach einem der vorgenannten Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Lagerkugel (17) gehärtet ist.
5. Spielzeugkreisel nach einem der vorgenannten Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die obere Stirnfläche (18) der Standachse (4) gehärtet ist.