DE123170C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

Die Idee eines Fahrrades, welches beim Fahren auf einer im Gefalle liegenden Strecke mittelst einer Kompressionspumpe Prefsluft erzeugt und aufspeichert, um dieselbe bergauf benutzen zu können, hat schon manchem Erfinder vorgeschwebt. Da aber diese Idee bis jetzt eine praktische Verwirklichung nicht gefunden hat, so wird dies wohl darin seine Ursache haben, dafs mehrere gleichwichtige, wenn auch ihrer Natur nach verschiedene Theile zusammenwirken müssen, wenn etwas Brauchbares zu Stande kommen soll. Vor Allem ist die gröfste Einfachheit der Behandlung (Umsteuerung) geboten, wenn' sich Fahrer damit befassen sollen. Dann mufs der Luftdruck, welcher im Behälter natürlich sehr ungleich ist, selbstthätig geregelt werden, wenn nicht bei grofsem Ueberdruck im Behälter viel Kraft vergeudet, und die Ventile nicht schnell zerstört werden sollen. Endlich mufs die Pumpe leicht abgestellt und ebenso leicht in Wirksamkeit gesetzt werden können.

Bei dem hier in Frage stehenden Fahrrade hat der Fahrer nur die Aufgabe, den einen oder anderen zweier löffelartig geformter Hebel anzuziehen, welche unterhalb der Lenkstange im Bereiche seiner Finger angebracht sind, ohne dafs er nöthig hat. die Hand vom Griffe zu entfernen. Einer der Hebel ist etwas länger als der andere. Wird er angezogen, so wird das bisher freie Rad mit dem Krummzapfen, welcher den Kolben bewegt, starr verbunden, und zugleich die Pumpe zum Komprimiren der Luft in Betrieb gesetzt. Wird der Hebel losgelassen, so tritt die Pumpe aufser Thätigkeit, und das Rad wird frei. Der zweite Hebel ist unter dem ersten angeordnet, so dafs er beim Anziehen den ersten mit hebt. Werden auf diese Weise beide Hebel angezogen, so wird die Pumpe zum Motor und bleibt es so lange, als die Hebel angezogen bleiben. Bei dem Loslassen ist wie vorher das Rad frei und die Pumpe abgestellt.

Für eine so einfache Bedienung der Pumpe wäre ein System mit Schiebern etwa nach Art der Dampfmaschine schlechterdings ausgeschlossen. Es ist bemerkenswerth, dafs in dieser Erfindung keiner der Luftwege verschoben wird, welchem Umstände, wenigstens theilweise, die einfache Bedienung des Apparates zuzuschreiben ist.

Die Erfindung betrifft eine besondere Ausbildung der Umsteuerung.

In den Fig. 1 und 2 stellt α einen um den Cylinder b drehbaren Mantel dar,, der bis über die Hublänge des Kolbens c hinabreicht. Der Cylinder b endigt in einem Kopfstück, welches in Zapfen ausläuft, die den Drehpunkt für die Schwingbewegung der Pumpe bilden und in Fig. 2 a punktirt dargestellt sind.

In Fig. ι ist eine Doppelpumpe dargestellt; das Verbindungsrohr bildet die Drehachse für die Schwingbewegung.

Diese doppelte Anordnung der Pumpe empfiehlt sich der Symmetrie wegen, ein Erfindungsanspruch wird darauf nicht erhoben. Beide Pumpen arbeiten gleichartig zusammen, und die Einrichtung der Umsteuerung ist in beiden genau dieselbe, c ist der Pumpenkolben, der unten in eine Zugstange endigt, welche mit der Kurbel d in der gewöhnlichen Weise verbunden ist.

Der Kolben c ist nach Fig. 1 ein Rohr, welches mit dem Kopfende der Zugstange ver-

bunden ist. Dieses Kopfende ist central ausgebohrt und dient der Ventilspindel e ■ zur Führung. Diese Spindel e ist oben starr mit dem beweglichen Theile des central angeordneten Kegelventils/ verbunden. Am unteren Theile der Spindel ist eine Spiralfeder g (Fig. 6, 8, io und 12) so mit dem Kolbenrohr c einerseits und mit der Spindel e andererseits verbunden, dafs dieselbe stets das Ventil f. zu schliefsen und gleichzeitig die Ventilspindel e nach einer Seite (rechts in der Zeichnung) zu drehen strebt. Die Ventilspindel e trägt an ihrem unteren Theile starr und senkrecht zu ihr gerichtet den Führungsstift h, der aus einer Oeffhung i hervorragt, welche in das Rohr des Kolbens eingeschnitten ist und die Form eines umgekehrten U hat. Der Führungsstift h wird also stets durch die Spiralfeder g gegen den rechten Schenkel des Ausschnittes i und in demselben heruntergedrückt (Fig. 6 und 7), wenn er nicht, wie später erläutert werden soll, durch die Umsteuerung in den linken Schenkel übergeführt wird. Das Ende des Führungsstiftes h liegt etwa in der Verlängerung der äufseren Mantelfläche des Cylinders b; der Ausschnitt mit dem Führungsstifte h liegt aber aufser dem Bereiche des Cylinders und unterhalb desselben (Fig. 1). Deshalb reicht der Führungsstift h in den kreisförmigen Raum hinein, welcher innen von dem Kolbenrohr c und aufsen von dem Mantel α begrenzt wird. Dieser cylindrische Raum wird aber auch von einem halbkreisförmigen Stück k (Fig. 10, 11, 12 und 13) zum Theil ausgefüllt [k ist ein Theil eines Rohres, welches in den Mantel hineinpafst, in demselben verlöthet ist und gewissermafsen einen inneren Belag desselben bildet), k ist ausgeschnitten, und die Seiten oder Kanten des Querschnittes sind diagonal geformt, verlaufen nach der Mitte verjüngt und endigen in einen Schlitz. Innerhalb des Ausschnittes spielt der Führurigsstift /2, wenn er bei dem unteren Theile des Kolbenhubes in seinen Bereich kommt. Es wurde oben gesägt, dafs der Stift h durch die Spiralfeder g stets bis an das untere Ende des U-förmigen Ausschnittes i gezogen wird. Dort bleibt er jedoch nicht liegen. Noch ehe der Hub ganz vollendet ist, stöfst h auf den Boden des Schlitzes, in welchen _i die Kanten des abgeschrägten Mantelbelages verlaufen. Wenn der Stift h auf den Boden des Schlitzes stöfst, so geht der Kolben noch ein wenig weiter. Die Folge davon ist, dafs der Stift h stets ein wenig gehoben wird (Fig. ιό, 11, 12 und 13). Die Fig. 10 und 11 zeigen den Stift auf der rechten (Pumpen-) Seite. Er ist etwas gehöben dargestellt, mithin ist auch das Ventil f im Kolben geöffnet, und obwohl die Saugwirkung das Ventil zu öffnen strebt, so ist doch der Cylinderraum nicht vollständig mit Prefsluft gefüllt, da die Saugwirkung auch die Spiralfeder mit anspannen mufs/ Durch das beschriebene Oeffhen des Ventiles f wird sich der Cylinderraum jetzt gänzlich füllen. Bei dem nun beginnenden Pumpenhube, in dem sich der Kolben mit seinem U-förmigen Ausschnitte nebst Führungsstift h aus dem Bereiche des curvenförmig (abgeschrägt) ausgeschnittenen Mantelbelages k entfernt, drückt die Spiralfeder g wieder an das Ende des verticalen Schenkels des U-förmigen Ausschnittes. Dieses Ende hat den Stift h gewissermafsen eingeholt. Das Ventil/ ist geschlossen, der Kolben findet eine volle Luftsäule vor sich, welche er zusammendrückt und am Ende seines Hubes das Ventil I (Fig. 1] bewegt, das zum Prefsluftbehälter führt.

Soll der Kolben als Motor arbeilen, so kommen folgende weitere Theile in Betracht.

Der Pumpenköpf m, der in Fig. 1, 2, 3, 4 und 5 im Längsschnitt und in Fig. 2 a, 3 a, 4 a und 5 a im Querschnitt nach der Linie n-o dargestellt ist, ist seitlich in seiner Längsrichtung mit einem Loch ρ versehen (Fig. 2, 3, 4 und 5), in welches eine Stange q, die starr mit dem Kolben verbunden ist, in der oberen Stellung des Kolbens hineinragt. Der Kolben wird durch die Kurbel d am Drehen verhindert, und die Stange dringt stets sicher in das zu ihrer Aufnahme bestimmte Loch p.

Wie aus den Fig. 2, 3, 4, 5 und 2a, 3 a, 4a, 5 a ersichtlich ist, ist ein Haken r um den Stift s beweglich. Dieser Haken oder zweiarmige Hebel ist so angeordnet, dafs der linke Arm in eine Nuth der Stange q tritt (Fig. 4), während der rechte Arm das Ventil Z hebt, wenn beim Vorwärtsgange des als Motor arbeitenden Kolbens die Nuth t der Stange q die linke Seite des Hakens r herunterdrückt. In dieser Lage (Fig. 4 und 4 a) bleibt der Haken, bis das Ende der Stange q .an demselben vorbeigetreten ist. Alsdann nimmt er seine natürliche Lage ein und das Ventil Z schliefst sich. Es folgt hieraus, dafs es auf die Länge der Stange q ankommt, wie lange das Ventil Z offen bleibt und für welchen Bruchtheil des ganzen Kolbenganges die Prefsluft auf den Kolben wirkt. Tritt dann beim Leer- oder Rückgange des Kolbens die Stange q wieder in das Lochj?, so schiebt sie den Haken links etwas in die Höhe und zwar unter Anspannung der kleinen Spiralfeder, welche in den Pumpenkopf eingelassen ist, wie die Figuren zeigen. Der Zweck der Feder ist, den Haken, wenn er in den Bereich der Nuth kommt, in dieselbe hineinzudrücken (Fig. 4 und 4 a).

Wenn der Kolben als Motor arbeitet, so befindet sich der Führungsstift h in dem linken Schenkel des U - förmigen Ausschnittes i. Auch hier stöfst er wie früher beim Pumpen auf den Boden des Schlitzes von k. Das Ventil

wird gehoben und die Prefsluft des Cylinders entweicht nach aufsen. Das Ventil mufs beim Leer- oder Rückgange des Kolbens offen bleiben. Zu diesem Zwecke trägt die Wandung oder Kante des linken Schenkels von i auf der Seite, gegen welche der Stift h durch die Spiralfeder gedruckt wird, einen Absatz, d. h. der Schenkel des Ausschnittes ist oben etwas weiter als unten. Da die Spiralfeder auch die Stange e zu drehen sucht, hält sie den Führungsstift h in der Ecke des Absatzes genügend fest, und das Ventil f bleibt offen bis gegen das Ende des Leerganges, wo dann der Stift h gegen den Ring u (Fig. i) oder die Vorderfläche des Ventils f gegen die untere Fläche des Pumpenkopfes m stöfst. Dieser Stofs überwindet die Spiralfeder g und treibt den Stift h gegen das Ende des Ausschnittes i, natürlich unter Schliefsang des Ventils f. Dieses Spiel wiederholt sich, so lange der Kolben als Motor arbeitet.

Die Umsteuerung geht in folgender Weise vor sich: Die drehbar angeordnete Ventilspindel e trägt auf ihrer oberen Fläche einen excentrischen Ansatz ν (Fig. i, 2, 3, 4, 5, 2 a, 3 a, 4a und 5 a), für welchen im Körper des Pumpenkopfes m durch Ausfräsen Räum geschaffen ist. In diesen Raum tritt aber auch der untere Theil des Hakens s. Durch Anschlagen des Ansatzes ν gegen eine kleine Abschrägung (Fig. 2 bis 5) wird der Haken s von der Stange e abgedrückt und gleichzeitig etwas nach rechts geschoben, zu welchem Zwecke das Loch im Haken s länglich gestaltet ist. Dadurch wird der Haken an dem Einfallen in die Nuth t der Stange q verhindert und nimmt somit die Lage ein, wie in Fig. 2 angegeben ist. Ein Heben des Ventils kann nicht eintreten, so lange der Ansatz ν mit dem Haken r in Berührung ist.

Dieses ist die Pumpenlage der drehbaren Ventilspindel und des Ventils /. Es ist die natürliche Lage, welche letzterem durch die Spiralfeder g stets gegeben wird, wie oben bereits angeführt wurde. Hieraus erklärt sich auch, weshalb, sobald das Rad starr mit dem Kurbelzapfen verbunden wird, das Pumpen ohne Weiteres vor sich geht. Wenn also der Fahrer, wie in der Einleitung erwähnt wurde, den ersten Hebel anzieht, so hat er nichts zur Umsteuerung beigetragen; er hat nur das Rad starr mit dem Kurbelzapfen verbunden. Der zweite Hebel jedoch steht mit dem drehbaren Mantel im Zusammenhang, welch letzterer sich nach links dreht, wenn der Hebel angedrückt wird. Der Ausschnitt k nimmt dabei eine verschiedene Lage gegen den Führungsstift h ein. Fig. 14 zeigt, wie der Stift h vom rechten Schenkel von i nach dem linken geschoben wird. In der Lage 1 wird gezeigt, wie der Führungsstift h die schräge Kante von k oben berührt. In der Lage 2 ist h bis zum horizontalen Theile des U-förmigen Ausschnittes i gelangt; in der Lage 3 steht der Schlitz von k über dem linken Schenkel von z, und in der 4. Lage hat die Spiralfeder g den Stift in den Absatz der Schenkelkante herabgezogen.

Dieses ist die Stellung, in der die Pumpe als Motor wirkt. In Fig. 15 ist der Stift h in ähnlicher W^reise, nur umgekehrt, von links nach rechts geschoben.

Um sich den Vorgang der Umsteuerung leicht , zu vergegenwärtigen, dürfte es von Nutzen sein, zu bedenken, dafs dieselbe nur stattfinden kann, wenn der Kolben beinahe unten angekommen ist. Es soll auch hier daran erinnert werden, dafs, wenn der Kolben oben ankommt, der Führungsstift stets in einem der beiden Schenkel von i sein mufs. Niemals kann er in dem horizontalen Theile von i sein, da ihn die Spiralfeder g sofort zur Pumpenseite ziehen würde, sobald h aufserhalb des Bereiches von k anlangt.

Bei der Drehung des Mantels α wird eine passend angeordnete Feder gespannt, welche ihn beim Loslassen des Hebels in der Lenkstange stets in die Pumpenlage zurückführt. Hebel und Mantel können in verschiedener Weise gekuppelt werden. Am besten dürfte sich ein einfacher Drahtzug in einer hohlen Führung eignen, doch kann dies füglich dem Constructeur überlassen bleiben.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch :

   Eine Umsteuerung für eine auch als Motor benutzbare Luftkompressionspumpe für Fahrräder, gekennzeichnet durch einen an der Spindel des im Kolben angeordneten Saugventils (f) seitlich vorstehenden Stift (h), der durch Anschlagen gegen eine curvenförmige Leiste (Ie), die an einem den Pumpencylinder (b) umgebenden, drehbaren Gehäuse (a) sitzt, bei geeigneter Einstellung des Gehäuses die Ventilspindel und mit ihr das Ventil (f) dreht und dadurch einen am Ventil befestigten Stift (v) in oder aufser den Bereich eines drehbaren und verschiebbaren Hebels (r) bringt,'welcher Hebel in seiner einen Stellung durch einen mit dem Kolben verbundenen Haken (t) bei beabsichtigter Motorwirkung das nach dem Luftbehälter führende Ventil öffnet und der Prefsluft den Zugang zum Motorcylinder freigiebt.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen.