CH672994A5 - - Google Patents

Description

BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Nachahmung menschlicher Bewegungen einer Puppe wie erwähnt im Oberbegriff des Anspruchs 1.

Die Erfindung betrifft ebenfalls ein Verfahren zur Programmierung einer solchen Vorrichtung sowie ein Puppenspiel, das durch Anwendung der Vorrichtung erhalten und gemäss dem Verfahren programmiert wird.

Bei Vorrichtungen wie den hier gemeinten 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. Weiter 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. Weiter werden die zu bewegenden Massen gross, weil es erforderlich ist, Kolben und Zylinder und dergleichen dort in den Körperteilen einzubauen, so dass diese mitbeschleunigt und mitgebremst werden müssen.

Mit der im Anspruch 1 gekennzeichneten Erfindung werden weit bessere, «natürlicher» anmutende Ergebnisse zu einem Bruchteil der bisher erforderlichen Investitionsaufwendungen erzielt.

Bevorzugte Ausführungsformen sind Gegenstand der Ansprüche 2—6.

Zur Programmierung der Vorrichtung wird ein Verfahren angewandt, das sich dadurch kennzeichnet, dass an Stelle einer Nockenscheibe eine Scheibe mit zu beschreibendem Material und an Stelle einer die Nockenscheibe abtastenden Rolle ein Schreibstift montiert werden, die Scheibe mit der normalen Abtastgeschwindigkeit angetrieben wird, und ein Körperteil der Puppenkonstruktion, dessen Bewegung programmiert werden muss, von Hand bewegt wird, welche Bewegung über die Bowdenzugverbindung an den Schreibstift übertragen wird, der auf der Scheibe eine Kurve aufzeichnet, an Hand welcher Kurve die Nockenscheibe gefertigt werden kann.

Die Erfindung wird anhand der Zeichnung erläutert, wobei weitere Vorzüge der Erfindung ersichtlich werden. Darin zeigen:

Abb. 1 ein Schema des Antriebs eines Körperteils;

Abb. 2 ein Schema einer beweglichen Puppe aus einem Puppenspiel;

Abb. 3a und 3b schematisch die Programmierung (Abzeichnen einer Nockenscheibe) in Seiten- und Oberansicht;

Abb. 4 und 5 in Front- und in Seitenansicht ein Kupplungsstück eines Schultergelenks, und

Abb. 6 eine drehbare Kupplung in einer Kette.

In Abb. 1 ist mit 1 eine Nockenscheibe wiedergegeben. Diese ist eine der Scheiben einer Reihe, die auf einer Achse 2 angebracht sind, die von einem mit einem Getriebe versehenen Motor 3 angetrieben wird. Dieses Ganze ist in einem

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Stuhl 12 angebracht. Jede Nockenscheibe 1 wird an ihrem Aussenumfang von einer Rolle abgetastet, die am Ende eines Hebels 6 angebracht worden ist.

Es hat sich als praktisch erwiesen, die Nockenscheiben aus Holz anzufertigen (Multiplex eignet sich ausgezeichnet), und für die Rollen wird vorzugsweise Nylon verwendet. Der Hebel 6 ist bei 5 gelenkig mit dem Stuhl 12 verbunden. Mittels einer Zugfeder 8 wird die Rolle 4 an die Nockenscheibe 1 gedrückt gehalten. Zwischen der Gelenkstelle 5 und der Zugfeder 8 ist der Hebel 6 mit dem inneren drahtförmigen und verschiebbaren Teil 9 eines Bowdenzugs gekoppelt, dessen Mantel 11 unverschiebbar festgesetzt wird. Der Draht 9 kann in Bewegung gebracht werden, indem man den Hebel 6 Translationsbewegungen in Richtung 10 ausführen lässt, die dazu angewandt werden, einen Körperteil einer Puppe zu bewegen.

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

An Hand der Abb. 3a und 3b kann die Arbeitsweise zur Programmierung erläutert werden. Diese Arbeitsweise läuft im wesentlichen auf eine Umkehrung des oben beschriebenen Antriebs hinaus. An Stelle der Nockenscheibe 1 bringt man im Stuhl 12 eine runde Multiplexscheibe 21 an. Diese wird vom Motor 3 mit der normalen Geschwindigkeit angetrieben. Statt der Rolle 4 wird ein Schreibstift 20 angebracht. Wenn man nun den Körperteil, mit dem der betreffende Bowdenzug verbunden ist, auf die gewünschte Weise von Hand bewegt, wird der Stift 20 die dementsprechenden Nokkenformen auf der Scheibe 20 aufzeichnen. Die Nockenscheibe lässt sich danach einfach heraussägen.

Die schon oben erwähnte Schulterkonstruktion 17 lässt sich an Hand der Abbildungen 4 und 5 beschreiben. Die Konstruktion umfasst 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 ein Ganzes mit einer Hülse 26, in der Lagerhülsen 27 und 28 angebracht sind. Fest mit dem Teil 23 verbunden ist der Teil 25, auf dem der Teil 26 gelagert ist. An dem Teil 23 ist ein Kettenrad 29 angebracht, das mit einem Kettenrad 30 zusammenarbeitet, das mit dem drehbaren Teil 24, 26 verbunden ist. Wie in Abb. 5 dargestellt ist, kann über diese Räder 29 und 30 eine Kette 31 gelegt werden. Diese ist an einem Ende mit dem Drahtende eines Bowdenzugs 32 verbunden. Mit dem Teil 24, 26 ist ein Arm der Puppe verbunden (nicht dargestellt), so dass bei Bewegung des Bowdenzugs 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 Teils 24 gelagert ist. Ein Kettenteil 37 ist mittels eines Bolzens 36 fest mit dem Kettenrad 34 verbunden und ist über eine drehbare Kupplung 38 mit einem zweiten Kettenteil 39 gekoppelt, der über das Rad 33 geführt ist und mit einem Bowdenzug verbunden ist (nicht dargestellt). Bei Bewegen dieses Bowdenzugs wird der Arm eine ausschwenkende Bewegung vollführen. Die drehbare Kupplung 38 ist erforderlich, da die Achsen der Räder 33 und 34 zueinander drehbar sind.

Abb. 6 zeigt diese Kupplung. Sie besteht aus einem mit der Kette 39 verbundenen Kupplungsstück 40 und einem mit der Kette 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 Stück 40 angebracht ist, während der zweite Lagerring an einer Schulter einer Schraube 44 lehnt, die in das Stück 41 hineingeschraubt ist. Damit ist eine Kupplung erhalten, die in Axialrichtung kein Spiel hat, jedoch die beiden Kettenteile 37 und 39 frei drehbar zueinander macht.

Die Erfindung umfasst ebenfalls eine einzelne Puppe für ein programmierbares Puppenspiel, die erfindungsgemäss mit Bowdenzügen versehen ist, die durch Mechanismen ausserhalb der Puppe angetrieben werden können. Die antreibenden Mechanismen können dann erfindungsgemäss aus Nockenscheiben oder Kurvenscheiben, durch Elektromotoren angetriebenen Spindeln, hydraulischen oder pneumatischen Zylindern bestehen.

Die Erfindung bietet den Vorteil, dass mehrere Kurvenscheiben gleichzeitig programmiert werden können, somit also die Bewegungen mehrerer Bowdenzüge gleichzeitig programmiert werden können.

Statt die Rollen 4 an der Aussenseite über eine Nockenoder Kurvenscheibe laufen zu lassen, kann man auch in der Kurvenscheibe 1 eine Rille anbringen, in der ein Rad läuft. Die Federn, die 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 erfindungsgemässe Schulterkonstruktion ermöglicht es, den Arm über einen grösseren Winkel drehen zu lassen, als dies mit anderen Konstruktionen möglich ist.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

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   PATENTANSPRÜCHE

   1. Vorrichtung zur Nachahmung menschlicher Bewegungen von Puppen in einem Puppentheater durch mechanische Ubersetzung der Bewegung von sich drehenden Nockenscheiben mittels einer Vorrichtung auf Körperteile einer Puppe, wobei die Puppe mit gelenkig zueinander beweglichen Körperteilen (13 — 19) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Reihe synchron von einem Motor (3) angetriebener Nockenscheiben (1) ausserhalb der Puppe vorhanden ist, deren jede durch eine an einem Ende eines Hebels (6) angebrachte' Rolle (4) abtastbar ist, wobei das andere Ende des Hebels (6) mit einem Ende eines Bowdenzugs (11, 32) verbunden ist, welcher die Bewegung des Hebels (6) auf eine am anderen Ende des Bowdenzugs (11, 32) in der Puppe angebrachte mechanische Konstruktion überträgt, die mit dem Körperteil in der Puppe verbunden ist, um den Körperteil eine gewünschte Bewegung ausführen zu lassen.
2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Nockenscheiben (1) auf einer in einem Lagerstuhl (12) gelagerten unter der Puppe angeordneten Drehachse angebracht sind, auf welcher der Antriebsmotor befestigt ist.
3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanische Konstruktion ein erstes Kettenrad (30; 29) aufweist, über das eine Kette (31) mit zwei Kettenenden geführt ist, deren eines mit dem anderen Ende des Bowdenzugs (32) verbunden ist.
4. 4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die mechanische Konstruktion zusätzlich ein zweites Kettenrad (34) aufweist, wobei die beiden Kettenräder (30, 34) mechanisch so angeordnet sind, dass imaginäre Achsen der beiden Kettenräder (30, 34) einander kreuzen, dass über das zweite Kettenrad (34) eine Kette (37, 39) geführt ist, die durch eine Aussparung im ersten Kettenrad (30) hindurchgeführt ist, um den Körperteil zwei unabhängige gewünschte Bewegungen ausführen zu lassen.
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehachse des zweiten Kettenrads (34) bezüglich der Drehachse des ersten Kettenrads (30) schwenkbar ist, und dass die Kette (37; 39) zwei Teile (37, 39) hat, die mittels einer drehbaren Kupplung (38) miteinander verbunden sind.
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse des ersten Kettenrads (34) drehbar gegenüber der Achse des zweiten Kettenrads (30) ist und der Kettenteil (39), der durch das zweite Kettenrad (30) hindurchgeführt und mit einem Bowdenzugende verbunden ist, mittels einer drehbaren Kupplung (38) mit dem Kettenteil (37) verbunden ist, der über das erste Kettenrad (34) geführt ist.
7. 7. Verfahren zur Programmierung einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1—6, dadurch gekennzeichnet, dass an Stelle einer Nockenscheibe (1) eine Scheibe mit zu beschreibendem Material (21) und an Stelle einer die Nokkenscheibe abtastenden Rolle (4) ein Schreibstift (20) montiert werden, die Scheibe (21) mit der normalen Abtastgeschwindigkeit angetrieben wird, und ein Körperteil der Puppenkonstruktion, dessen Bewegung programmiert werden muss, von Hand bewegt wird, welche Bewegung über die Bowdenzugverbindung (11) an den Schreibstift (20) übertragen wird, der auf der Scheibe (21) eine Kurve aufzeichnet, an Hand welcher Kurve die Nockenscheibe (1) gefertigt werden kann.
8. 8. Programmierbares Puppenspiel, in dem menschliche Bewegungen durch Anwendung der in einem der Ansprüche 1—6 definierten Vorrichtung nachgeahmt werden.
9. 9. Programmierbares Puppenspiel nach Anspruch 8, das nach dem in Anspruch 7 definierten Verfahren programmiert ist.
10. 10. Puppe für ein programmierbares Puppenspiel nach Anspruch 8 oder 9, die mit Bowdenzügen versehen ist, die durch Mechanismen ausserhalb der Puppe angetrieben werden können.