Fahrradnabe mit eingebauter Lichtmaschine. Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Fahrradnabe mit einer darin einge bauten Lichtmaschine, die einen mehrpoligen, am umlaufenden Nabengehäuse befestigten Ringmagneten und einen durch Vermittlung eines Zwischengetriebes in gegenüber dem jenigen des Nabengehäuses gegenläufigen Drehsinne antreibbaren, lose auf einer fest stehenden Nabenachse gelagerten Anker auf weist.
Diese Fahrradnabe kennzeichnet sich erfindungsgemäss dadurch, dass die Licht maschine mit einem zur Begrenzung der an den Verbrauchern wirksamen Spannung be stimmten Fliehkraft-Spannungsregler mit mindestens einem in den Lichtmaschinen- Verbraucherstromkreis einschaltbaren Wider stand und einer die Ein- und die Ausschal tung dieses letzteren beherrschenden Schalt vorrichtung versehen ist, welche mindestens einen schwenkbar angeordneten Fliehkraft- arm aufweist, der unter dem Einfluss einer Rückziehkraft in einer innern,
der Ausschal tung des genannten Widerstandes zugeord- neten Schwenklage festgehalten wird, jedoch bei Überschreitung eines Grenzwertes der Um laufgeschwindigkeit des Ankers infolge des Überwiegens der Zentrifugalkraft über die Rückziehkraft in seine äussere Schwenklage iibergeführt wird, in welcher er das Einschal ten des genannten Widerstandes in den Licht maschinen-Verbraucherstromkreis bewirkt., Auf der beiliegenden Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegen standes veranschaulicht.
Fig. 1 ist ein achsialer Längsschnitt durch die Fahrraduabe; Fig. 2, 3 und 4 sind Querschnitte nach den Linien II-II, III-III und IV-IV in Fig. 1, und Fig. 5 zeigt das elektrische Schema der Lichtmaschine und der daran angeschlossenen Beleuchtungsanlage.
Auf der festen Nabenachse 1 ist in üb licher Weise mittels Kugellagern 2 und 3 das Radnabengehäuse 4 drehbar gelagert, an welchem die Radspeichen 5 befestigt sind, von denen in Fig. 1 zwei angedeutet sind. Auf der Achse 1 ist ein mit einer Wicklung 6 versehener Anker 7 lose gelagert, der auf der dem Kugellager 2 zugekehrten Seite mit einem verlängerten Nabenteil versehen ist, auf dem ein das zentrale Rad eines Planeten getriebes bildendes Zahnrad 8 sitzt. Mit die sem Zahnrad 8 kämmt ein Zwischenrad 9, das seinerseits mit einem am Nabengehäuse 4 befestigten Innenzahnkranz 10 in Eingriff steht.
Das Zwischenrad 9 ist lose auf dem Zapfen 11 eines Zapfenträgers gelagert. Die ser Zapfenträger besteht aus zwei Laschen 12 und 13 und aus einer einen zwischen die sen beiden Laschen eingeklemmten Flansch 14a und einen Nabenteil 14 besitzenden Hülse, die lose auf der Achse 1 gelagert ist. Die Laschen 12, 13 sind, bezogen auf die Achse der Nabe, nach der dem Lagerzapfen 11 entgegengesetzten Seite hin verlängert und sind dort mit einer Regulierschraube 15 ver sehen, mittels welcher der Klemmdruck auf den Flansch 14a kleiner oder grösser gemacht werden kann.
Zum Antrieb der Lichtmaschine zwecks Lichterzeugung muss der oben be schriebene Zapfenträger gegen eine Dreh bewegung relativ zur Achse 1 gesichert wer den. Zu diesem Zwecke ist in dem von dem Lager 2 getragenen Endteil der Achse 1 ein unter dem Einfluss einer Druckfeder 16 ste- liender Sicherungsstift 17 vorgesehen, mittels welchem zwei quer zu ihm angeordnete Kupp lungsstifte 18 in Eingriff mit zwei entspre chenden Längsnuten in der Bohrung des Na 1)enteils der Hülse 14 gebracht werden kön nen.
Beim Einrücken der Kupplungsstifte 18 in die Eingriffsstellung während der Fahrt tritt in den damit in Triebverbin dung stehenden Antriebsteilen ein Schlag auf, der aber vom Zapfenträger aufgenommen wird, indem zwischen den Laschen 12, 13 desselben einerseits und dem Flansch 14a des selben anderseits eine relative Drehbewegung stattfinden kann. Der Zapfenträger bildet somit ein Rutschkupplung, dank welcher die Beschädigung der Antriebsteile im Gehäuse 4 anlässlich der oben erwähnten Einrückope- ration vermieden wird.
Um den Anker 7 herum ist ein perma nenter Ringmagnet angeordnet, der einen innen am Na.bengehäuse 4 befestigten Ring 19 aus magnetisierbarem Material aufweist, an dessen Stirnflächen zwei gleiche, ringför mige Polträger 20 und 21 festgemacht sind. Beide Polträger weisen sechs nach innen ab- :,eeboggene, in Richtung der Ringachse verlau fende, Pole bildende Fahnen auf, deren Innen flächen auf einer ZS-linderfl'äehe liegen, deren Länge im wesentlichen derjenigen des Anker eisens gleich ist.
Die beiden Polträger 20 und 21 sind so am 11agnetring 19 befestigt, dass die Pole des einen Polträgers zu den Polen des andern Polträgers versetzt sind, d. h. dass sieh die Pole des einen Polträgers in die Pol lücke.n des andern Polträgers hinein er strecken.
Auf dem im Kugellager 3 gelagerten Teil der Achse 1 ist eine Stromabnahmevorrich tung mit auf der Achse feststellend angeord netem, in elektrischer Verbindung mit der Ankerwicklung 6 stehendem Schleifring ??, einem darauf gleitenden, am Anker sitzen den Sehleiflz-ontalLt 23 und einem isolierten Anschlussstift 24 vorgesehen.
L m zu verhin dern, da,ss bei grösseren Fahrgeschwindigkei- ten die Spannung der Lichtmaschine eine ge wisse, der normalen Betriebsspannung für die von der Liehtmasehine gespiesene Lampe ent sprechende Grenze übersteigt, ist auf dem dem Stromabnehmer zugekehrten Stirnende des Ankers 7 ein Fliehkraft-Spannungsreg- ler vorgesehen. Dieser letztere weist zwei in Serie geschaltete Widerstände 25 und 26 auf, die mittels einer zwei seli -enkbar angeord nete,
aus magnetisierbarem -Material beste hende Fliehkraftarine 2 7 und 28 aufweisen den Schaltvorrichtung in Serie mit dem Licht- inasehinen-Verbraucherstromkreis schaltbar sind. Diese beiden F lielikraftarme 17, 28 sind dem Einfluss von zwei ungleich starken Zug federn \?9 und 30 ausgesetzt.
Die Wirkungs weise dieses Fliehkraft - Spannungsregler geht am besten aus dem in Fig. 5 gezeigten Schema. hervor, in welchem die elektrische Anordnung der oben erwähnten Teile der Lielitmaschine und die Verbindung der letz- teren mit einer von ihr zu speisenden, elek trischen Lampe 31 veranschaulicht ist.
Angenommen, dass bis zu einer Fahrge schwindigkeit von zum Beispiel 15 km/Std. des Fahrrades, in dessen eine Nabe die Licht maschine eingebaut ist, beide Fliehkraftarme 27, 28 noch an der Achse 1 anliegen. Der Stromkreis verläuft in diesem Falle vom An ker 7 aus über x, 31, x', 1, 27 und x2 zurück zum Anker 7. Beim Überschreiten dieser Fahrgeschwindigkeit wird der unter dem Einfluss der schwächeren Feder 29 stehende Fliehkraftarm 27 weggeschleudert (siehe strichpunktierte Stellung des Armes 27 in Fig. 4). Der Stromkreis verläuft alsdann von 7 über x, 31, x', 1, 28, x3, 25 zurück zu 7.
Der Widerstand 25 ist somit in den Licht maschinen-Verbraucherstromkreis eingeschal tet, wodurch die Spannung an der Lampe 31 reduziert wird. Bei einer Fahrgeschwindig keit von 25 km/Std. wird nun auch der dem Einfluss der stärkeren Feder 30 ausgesetzte Fliehkraftarm 28 weggeschleudert, so dass jetzt auch noch der Widerstand 26 in den Lichtmaschinen-Verbraucherstromkreis ein geschaltet wird, indem der Stromkreis nun von 7 aus über x, 31, x', 1, 26, 25 zurück zu 7 verläuft.
Gegebenenfalls könnte nur ein Wider stand und nur ein Fliehkraftarm vorgesehen sein. In diesem Falle könnte dieser einzige Arm nur der erwähnten magnetischen Kraft ausgesetzt sein und die Feder könnte in Weg fall kommen.
Um beim Umlaufen der beschriebenen Fahrradnabe die Erzeugung von Licht zu veranlassen, muss dafür gesorgt werden, dass der Zapfenträger 14, 15 mit Hilfe der oben beschriebenen Sperrmittel 17, 18 gegen eine Drehbewegung gesichert ist. Dies hat zur Folge, dass, wenn das Nabengehäuse 4 in einem Drehsinne gedreht wird, diese Dreh bewegung durch Vermittlung des Zahnrad getriebes 8, 9, 10 auf den Anker 7, jedoch im entgegengesetzten Drehsinne, übertragen wird,
wodurch auch bei kleiner Tourenzahl des Nabengehäuses 4 eine immer noch verhält- nismüssig grosse Relativgeschwindigkeit zwi- sehen den Ringmagnetpolen und dem Anker erzielt wird. Durch diesen Umstand und auch durch die Vielpoligkeit des Ringmagneten ist auch bei langsamer Fahrt eines Fahrrades. dessen eine Nabe gemäss obigen Erläuterungen ausgebildet ist, die Möglichkeit gegeben, ein gutes Licht zu erzeugen.