AT393229B - Nockenscheiben-steuerungs-vorrichtung zur nachahmung menschlicher bewegungen von puppen - Google Patents

Description

AT 393 229 B

Die Erfindung bezieht sich auf eine Nockenscheiben-Steuerungs-Vorrichtung zur Nachahmung menschlicher Bewegungen von Puppen in einem Puppentheater durch mechanische Übersetzung der Bewegung von sich drehenden Nockenscheiben mittels einer Vorrichtung auf Körperteile einer Puppe, wobei die Puppe mit gelenkig zueinander beweglichen Körperteilen versehen ist und eine Reihe synchron von einem Motor angetriebener Nockenscheiben außerhalb der Puppe angeordnet ist, von denen jede Nockenscheibe durch eine an einer Seite eines Hebels mit einem Ende eines Seilzuges verbunden ist, welcher die Bewegung des Hebels auf eine am anderen Ende des Seilzuges in der Puppe angebrachte (aus Ketten und Kettenrädern gebildete) mechanische Bewegungskonstruktion überträgt, welche mit dem Körperteil in der Puppe verbunden ist, um den Körperteil eine gewünschte Bewegung ausführen zu lassen.

Bei Vorrichtungen der gegenständlichen Art war es bislang üblich, die Körperteile, wie Extremitäten, mittels pneumatischer, hydraulischer oder elektrischer Mittel anzutreiben und das Ganze aus einem elektronischen Speicher heraus zu steuern. Diese Vorrichtungen sind aber äußerst kostspielig, so daß hohe Investitionen erforderlich sind, vor allem, wenn es sich um ein aus mehreren Figuren bestehendes Puppenspiel handelt. Weiters gibt es auch technische Einwände. Die genannten Mittel eignen sich schlecht zur Durchführung fließender, den Menschen imitierender Bewegungen. Die Bewegungen bleiben "holperig", hängen sie doch vom Öffnen und Schließen von Ventilen und Schaltern ab. Weiters werden die zu bewegenden Massen groß, weil es erforderlich ist, Kolben und Zylinder u. dgl. dort in den Körperteilen einzubauen, so daß diese mitbeschleunigt und mitgebremst werden müssen.

Bekannt ist aus der DE-OS 34 00 814 ein Antriebsmechanismus für eine Spielfigurengruppe, welche auf einem Sockel angeordnet ist. Die Spielfiguren sind mittels einer Steuerstange bewegbar. Die Steuerstange weist an ihrem einen Ende eine Abtasteinrichtung auf, mit der sie an einer angetriebenen Nockenscheibe anliegt. Das gegenüberliegende Ende der Steuerstange greift in den Puppenkörper ein. Durch zwei mit Abstand nebeneinander liegende Nockenscheiben, an welchen ein Querstift der Steuerstange anliegt, besteht die Möglichkeit, sowohl eine Verschwenkbewegung der Steuerstange zu bewirken, als auch eine Verdrehbewegung um deren Längsachse. Mit einer solchen Anordnung ist es nicht möglich, verschiedene, beweglich angeordnete Körperteile voneinander getrennt anzutreiben. Es ist eben nur eine einzige Steuerstange für jede Spielfigur möglich.

Bei einer beweglichen Xylophonspielerfigur gemäß der DE-PS 548 789 sind zwei einander überlagernde Bewegungen für eine Spielfigur möglich, wobei einerseits die ganze Spielfigur um eine annähernd vertikale Achse verdreht werden kann und andererseits wird ein Körperteil, nämlich der rechte Arm der Spielfigur angehoben bzw. abgesenkt. Bei dieser Anordnung kann also praktisch nur die Standfläche für diese Figur verdreht werden und ein Körperteil wird angehoben bzw. abgesenkt. Die Antriebsmöglichkeiten sind deshalb besonders eingeschränkt, weil eben die Übertiagungselemente starre Steuerstangen sind.

Auch die GB-PS 17 234 (1905) ist hier zu erwähnen, die ein z. B. Süßigkeiten anbietendes Spielzeug beschreibt. Es ist hier ein Triebwerk mit einer drehbaren Nockenscheibe vorgesehen, welche mit einem Hebel zur Bewegung einer Puppe im Spielzeug zusammenwirkt. Es ist hier ein einziger Hebel vorgesehen, welcher verdrehbar gehalten ist, wobei dieser Hebel an seinem freien Ende den Puppenkörper trägt. Mit Abstand von dessen Drehachse ist der Hebel auf einer Nockenscheibe abgestützt, wobei durch Drehen derselben der Puppenkörper in dem Gehäuse angehoben bzw. abgesenkt wird. Eine Bewegungsmöglichkeit für verschiedene Körperteile ist hier gar nicht voigesehen.

Ferner beschreibt die DE-PS 86 138 automatisch bewegbare Figuren mit einem Laufwerk, welches ein Friktionsrad mit Stiften enthält. An einem dieser Stifte sind Schnüre befestigt, welche zur gleichförmigen Bewegung eines Körperteiles einer Figur beim Verdrehen des Friktionsrades führen. Es ist also lediglich eine gleichmäßige Hin- und Herbewegung eines Körperteiles mögUch. Ein direktes Angreifen von Schnüren an einem sich drehenden Rad ist nur denkbar, wenn sich dieses Rad nur um einen geringen Winkelbereich vor und zurückbewegt. Bei ständiger Drehung nach Art einer Nockenscheibe würden sich hier die Schnüre, insbesondere dann, wenn mehrere Körperteile angetrieben werden müßten, ständig gegenseitig aufwickeln und verwickeln.

Schlußendlich ist noch die GB-OS 666 207 zu erwähnen, die eine mechanisch betätigte Figur zeigt. Verschiedene Teile des Körpers der Figur werden mittels paarweiser Faden bewegt. Ein Faden dient jeweils für eine Bewegungsrichtung des Teiles. Zu diesem Zweck laufen die getrennten Fäden jedes Fadenpaares in entgegengesetzten Richtungen um eine Rolle. Zieht man an einem der Fäden, wird dadurch die Rolle, an der er befestigt ist, teilweise gedreht und somit der jeweilige Arm oder eine Hand bewegt, wobei er sich gleichzeitig auf dem gleichen Rollenteil der Gegenbewegung, der daran befestigt ist, aufwickelt und beim Ziehen den Arm oder Kopf in die Gegenrichtung sichert. Fäden oder Drähte werden über Gehäuse zu verschiedenen Körpergliedem und zu einem Fadenende geführt. Das andere Ende des Fadens ist mit einem Hebel verbunden, der Teil eines antreibbaren, kurvengetriebenen Mechanismus ist, der in einem Rahmen angeordnet ist. Hier werden zwei getrennte Fäden für die Übertragung einer Zweirichtungsbewegung eines Körpergliedes verwendet, und, da ein kurvengetriebener Mechanismus mit jedem Faden verbunden ist, benötigt diese bekannte Figur eine Kurvenscheibe, eine Rolle und einen Hebel, um jeden einzelnen Faden zu bewegen. Zusätzlich ist es bei dieser bekannten Figur erforderlich, die Fäden mittels Federn zu spannen. Des weiteren müssen die Federn am Ende des Fadens angeordnet werden, das dem Ende gegenüberliegt, welches mit dem Nockenstößel verbunden ist, und deshalb müssen die Federn innerhalb des Körpers der Puppe angeordnet werden. Dies ist ein eindeutiger Nachteil, weil im Inneren des Puppenkörpers äußerst wenig Platz vorhanden ist. -2-

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Von diesem Stand der Technik geht die Erfindung aus, die darauf abzielt, diese bekannte Konstruktion einfacher zu gestalten und dennoch, trotz der vereinfachten Konstruktion, eine Möglichkeit zu schaffen, daß die Bewegungen der Puppe einen natürlichen, anmutigen Eindruck beim Zuseher erwecken, was gemäß der Erfindung dadurch gelingt, daß die Bewegungskonstruktion im Bereich der Gelenkstelle eines Körperteiles ein erstes Kettenrad aufweist, über welches eine Kette mit zwei Kettenenden am Körperteil angreift, so daß durch Bewegung des als Bowdenzug ausgebildeten Seilzuges der betreffende Körperteil eine Bewegung in zwei Richtungen ausführt.

Dank des erfindungsgemäßen Vorschlages ist es möglich, eine Bewegung vom Hebel zum Körperglied in zwei Richtungen zu übertragen, und dazu ist nur ein kurvengetriebener Mechanismus mit einem Hebel, einer Rolle und einer Kurvenscheibe für die Übertragung der Zweirichtungsbewegung zu dem Körperglied erforderlich. Es ist ein offensichtlicher Vorteil der vorliegenden Erfindung, daß man mit nur der Hälfte des kurvengetriebenen Mechanismus das Auslangen findet.

Es ist vorteilhaft, einen Bowdenzug mit einer über ein Kettenrad geführten Kette Zusammenarbeiten zu lassen. Namentlich ist dies bei der Konstruktion einer Schulter einer Puppe der Fall. Die sich dabei ergebenden besonderen Probleme werden dadurch gelöst, daß die mechanische Konstruktion zwei Kettenräder umfaßt, deren Achsen einander kreuzen und deren Kette, die über das zweite Kettenrad geführt ist, durch eine Aussparung im ersten Kettenrad hindurchgeführt ist.

Noch mehr und bessere Möglichkeiten bietet die Vorrichtung, wenn die Drehachse des zweiten Kettenrades bezüglich der Drehachse des ersten Kettenrades verschwenkbar ist, wobei die Kette in zwei Abschnitte geteilt ist, welche mittels einer in der Längsrichtung der Kette drehbaren Kupplung miteinander verbunden sind.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung erläutert, wobei weitere Vorzüge der Erfindung ersichtlich werden. Darin zeigen: Fig. 1 ein Schema des Antriebs eines Puppenkörperteils; Fig. 2 ein Schema einer beweglichen Puppe aus einem Puppenspiel; die Figuren 3 und 4 in Front- und in Seitenansicht ein Kupplungsstück eines Schultergelenks und Fig. 5 eine drehbare Kupplung in einer Kette.

In Fig. 1 ist mit (1) eine Nockenscheibe wiedergegeben. Diese ist eine der Scheiben einer Reihe, die auf einer Drehachse (2) angebracht sind, die von einem mit einem Getriebe versehenen Motor (3) angetrieben wird. Dieses Ganze ist in einem Gestell (12) angebracht. Jede Nockenscheibe (1) wird an ihrem Außenumfang von einer Rolle (4) abgetastet, die am Ende eines Hebels (6) gelagert ist.

Es hat sich als praktisch erwiesen, die Nockenscheiben aus Holz anzufertigen, und für die Rollen (4) wird vorzugsweise Kunststoff verwendet. Der Hebel (6) ist an der Stelle (5) gelenkig mit dem Gestell (12) verbunden. Mittels einer Zugfeder (8) wird die Rolle (4) an die Nockenscheibe (1) gedrückt gehalten. Zwischen der Stelle (5) und der Zugfeder (8) ist der Hebel (6) mit dem einen Ende des in Richtung des Pfeiles (10) verschiebbaren Drahtes (9) eines Bowdenzuges gekoppelt, dessen Mantel (11) ortsfest gelagert ist. Der Draht (9) kann in Bewegung gesetzt werden, indem man den Hebel (6) Translationsbewegungen in Richtung des Doppelpfeiles (10) ausführen läßt, die dazu angewandt werden, einen Körperteil einer Puppe zu bewegen.

In Fig. 2 ist schematisch eine Puppe mit den zu bewegenden Körperteilen (13 bis 19) dargestellt. Verschiedene dieser Körperteile können um zwei oder drei Achsen gedreht werden, und zu jeder Bewegung muß ein gesonderter Bowdenzug verwendet werden, und es muß eine eigene Nockenscheibe vorhanden sein. Von besonderer Bedeutung sind die Schultergelenke (16 und 17). Die dort angewandte Spezialkonstruktion wird unten näher beschrieben.

Das erwähnte Schultergelenk (17) läßt sich anhand der Figuren 3 und 4 beschreiben. Die Konstruktion besitzt einen fest mit dem Rahmen der Puppe verbundenen Teil (23), auf dem ein mit dem Arm der Puppe verbundener Teil (24) jenem Teil (23) gegenüber drehbar gelagert ist. Der Teil (24) ist im wesentlichen gabelförmig und bildet mit einer Hülse (26) ein Ganzes, in der Lagerhülsen (27 und 28) angebracht sind. Der Teil (25), auf dem der Teil (26) gelagert ist, ist fest mit dem Teil (23) verbunden. Am Teil (23) ist ein Kettenrad (29) angebracht, das mit einem Kettenrad (30) zusammenarbeitet, das mit dem drehbaren Teil (24, 26) verbunden ist. Wie in Fig. 4 dargestellt ist, kann über diese Räder (29 und 30) eine Kette (31) gelegt werden. Diese ist an einem Ende mit dem Drahtende eines Bowdenzuges (32) verbunden. Mit dem Teil (24, 26) ist ein Arm der Puppe verbunden (nicht dargestellt), so daß bei Bewegung des Bowdenzuges (32) der Arm eine Bewegung von vorne nach hinten und zurück durchführen wird. Weiter ist im festen Teil (26) ein Kettenrad (33) gelagert, das mit einem Kettenrad (34) zusammenarbeitet, das in dem gabelförmigen Teil (35) des drehbaren Teiles (24) gelagert ist. Eine Kette (37) ist mittels eines Bolzens (36) fest mit dem Kettenrad (34) verbunden und ist über eine drehbare Kupplung (38) mit einer zweiten Kette (39) gekoppelt, die über das Rad (33) geführt ist und mit einem Bowdenzug verbunden ist (nicht dargestellt). Bei Bewegen dieses Bowdenzuges wird der Puppenarm eine ausschwenkende Bewegung vollführen. Die drehbare Kupplung (38) ist erforderlich, da die Achsen der Kettenräder (33 und 34) zueinander drehbar sind.

Fig. 5 zeigt diese Kupplung. Sie besteht aus einem mit der Kette (39) verbundenen Kupplungsstück (40) und einem mit dem Kettenabschnitt (37) verbundenen Kupplungsstück (41). Zwischen beiden Kupplungsstücken (40 und 41) befindet sich ein axiales Kugellager (42), von dem ein Lagerring an einem Ring (43) lehnt, der in dem Kupplungsstück (40) angebracht ist, während der zweite Lagerring an einer Schulter einer Schraube (44) lehnt, die in das Kupplungsstück (41) hineingeschraubt ist. Damit ist eine Kupplung erhalten, die in ihrer Axialrichtung kein Spiel hat, jedoch die beiden Keuen (37 und 39) frei drehbar -3-

Claims (3)

1. AT 393 229 B zueinander macht Die Erfindung ist auf eine einzelne Puppe für ein programmierbares Puppenspiel anwendbar, die mit Bowdenzügen versehen ist, die durch Mechanismen außerhalb der Puppe angetrieben werden können. Die antreibenden Mechanismen können dann aus Nockenscheiben oder Kurvenscheiben, durch Elektromotoren angetriebene Spindeln, einer hydraulischen oder pneumatischen Zylinder-Kolben-Einheit bestehen. Statt die Rollen (4) außerhalb des Puppenkörpers über eine Nocken- oder Kurvenscheibe laufen zu lassen, kann man auch in der Nockenscheibe (1) eine Rille anbringen, in der ein Rad läuft Die Federn, welche die erforderlichen Rückstellkräfte erzeugen, können dann entfallen. Voraussetzung dazu ist dann jedoch, daß Bowdenzüge angewandt werden, die sowohl auf Zug wie auf Druck beansprucht werden können. Die Puppen-Schulterkonstruktion ermöglicht es, den Arm über einen größeren Winkel drehen zu lassen, als dies mit anderen Konstruktionen möglich ist Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist auch programmierbar Anstelle einer Nockenscheibe wird eine Scheibe mit zu beschreibendem Material und anstelle einer die Nockenscheibe abtastenden Rolle ein Schreibstift montiert. Die Scheibe wird mit der normalen Abtastgeschwindigkeit angetrieben, und ein Körperteil der Puppenkonstruktion, dessen Bewegung programmiert werden muß, wird von Hand bewegt, welche Bewegung über den Bowdenzug an den Schreibstift übertragen wird, der auf der Scheibe eine Kurve aufzeichnet anhand welcher die Nockenscheibe gefertigt werden kann. PATENTANSPRÜCHE 1. Nockenscheiben-Steuerungs-Vorrichtung zur Nachahmung menschlicher Bewegungen von Puppen in einem Puppentheater durch mechanische Übersetzung der Bewegung von sich drehenden Nockenscheiben mittels einer Vorrichtung auf Körperteile einer Puppe, wobei die Puppe mit gelenkig zueinander beweglichen Körperteilen versehen ist und eine Reihe synchron von einem Motor angetriebener Nockenscheiben außerhalb der Puppe angeordnet ist, von denen jede Nockenscheibe durch eine an einer Seite eines Hebels mit einem Ende eines Seilzuges verbunden ist welcher die Bewegung des Hebels auf eine am anderen Ende des Seilzuges in der Puppe angebrachte (aus Ketten und Kettenrädern gebildete) mechanische Bewegungskonstruktion überträgt welche mit dem Körperteil in der Puppe verbunden ist um den Körperteil eine gewünschte Bewegung ausführen zu lassen, dadurch gekennzeichnet, daß die Bewegungskonstruktion im Bereich der Gelenkstelle eines Körperteiles (13 bis 19) ein erstes Kettenrad (30; 29) aufweist, über welches eine Kette mit zwei Kettenenden am Körperteil (13 bis 19) angreift, so daß durch Bewegung des als Bowdenzug (32) ausgebildeten Seilzuges der betreffende Körperteil (13 bis 19) eine Bewegung in zwei Richtungen ausführt.
2. 2. Nockenscheiben-Steuerungs-Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie zusätzlich ein zweites Kettenrad (34) aufweist, wobei die Achsen der beiden Kettenräder (30, 34) einander kreuzen und wobei über das zweite Kettenrad (34) eine Kette (37,39) geführt ist, welche zur Erzielung zweier voneinander unabhängiger Bewegungen des betreffenden Körperteiles einer Puppe durch eine Aussparung im ersten Kettenrad (30) hindurchgeführt ist.
3. 3. Nockenscheiben-Steuerungs-Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachse des zweiten Kettenrades (34) bezüglich der Drehachse des ersten Kettenrades (30) verschwenkbar ist, wobei die Kette in zwei Abschnitte (37, 39) geteilt ist, welche mittels einer in der Längsrichtung der Kette drehbaren Kupplung (38) miteinander verbunden sind. Hiezu 2 Blau Zeichnungen -4-