DE358161C - Veraenderliche Schwungmasse - Google Patents

Description

• Veränderliche Schwungmasse. Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung, um Schwungmassen zu verändern und so den verschiedenen Umlaufszahlen jeweilig anzupassen.
• Es ist bekannt, daß die Umlaufszahl eines Motors von der Schwungmasse abhängig ist bzw. @d'aß mit ein und derselben Schwungmasse die Umdrehungen des Motors nur in gewissen Grenzen geregelt werden können. Soll z. B. ein und derselbe Motor einmal mit i2oo Touren normal arbeiten, das andere «--%lal mit 36oo, so müssen theoretisch zweierlei Schwungmassen verwendet werden, oder es muß, wie das durch die deutsche Patentschrift i445 io bereits bekannt geworden ist, der Schwungmasse der größeren Tourenzahl eine Zusatzmasse gegeben werden, um bei der niedrigen Tourenzahl normal arbeiten zu können. Das Verfahren nach der genannten Patentschrift ist aber nur dort zulässig, wo das Gewicht und die Raumverhältnisse eine geringere Rolle spielen.
• Nach der Erfindung wird die für die verschiedenen Geschwindigkeitsstufen dier Maschine erforderliche lebendige Energie der Schwungmasse in der Hauptsache d'adurch erzeugt, daß die Schwungmasse bzw. eine kleinere Hilfsschwungmasse durch Zahnradübertragung o. dgl. in eine entsprechende Umlaufsgeschwindigkeit versetzt, also an Stelle der Masse nach dem bekannten Verfahren die Größe v2 verändert wird.
• Aus der Zeichnung ist beispielsweise eine Anordnung nach obigem Verfahren zu ersehen und stellt diese den Querschnitt eines Fahrradmotors dar, bei dem der Raum außerordentlich begrenzt ist und das Bedürfnis besteht, den Motor für glatte Fahrt mit i2oo Touren laufen: zu lassen, was einem Tempo von etwa 2o km entspricht, während bei Bergfahrten derselbe Motor mit 36oo Touren normal arbeiten muß, um bei einem Tempo von 13 km Steigungen mit voller Kraft und normalen Motorenbetrieb nehmen zu können.
• Zur näheren. Erklärung sei bemerkt, daß a die Schwungmasse, b die Kurbel, c die Kurbelscheibe derselben, e eine kleine Zusatzschwungrnasse, f und g Zahnräder, h eine Steuerwelle, i und k wieder Zahnräder, 1 eine Kupplung mit den Eingreiforganen m, ia einen Keil, o - Vertiefungen, in - die n eingreifen kann, p Kugellager, q eine Vertiefung der Kurbelscheibe c, in der eine Kugel y liegt, s ein Kettenrad, von dem aus in diesem Falle das Hinterrad des Fahrrades angetrieben wird, t ein Lager, das in dem Gehäuse u befestigt ist, v die Pleuelstange, w die Steuernocken, x und y die Lagerung für die Steuerwelle h und N den Keil, mittels dessen das Zahnrad g auf h befestigt ist, dargestellt.
• Der Arbeitsvorgang ist wie folgt: Voraus-Setzung sei, d'aß die Tourenzahl z2oo ist, wozu eine größere Schwungmasse notwendig ist, als bei 36oo. Nachdem durch die Pleuelstange v und den Kurbelzapfen bzw. durch die Kurbel b die Schwungmasse a und die Kurbelscheibe c, sowie das Zahnrad: f in Drehung versetzt wird, wird gleichzeitig durch f das Zahnrad g, welches auf der Welle h; durch z fest aufgekeilt ist, und h selbst in Drehung versetzt und hierdurch unter ZwschenschaltLng der Kupplung l das Zahnrad i, das auf s befestigt ist, mitgedreht, wodurch wiederum das kleine Zahnrad k die Zusatzschwungmasse e in Umdrehung versetzt. Da die Kurbel b i2oo Umdrehungen pro Minute macht und die Steuerwelle h durch f und g auf z : i untersetzt ist, so dreht sich das Zahnrad i mit 6oo Touren, wodurch., infolge der Übersetzung von i : 8, das Zahnrad k und die Hilfsmasse e 48oo Touren pro Minute machen.
• Die große Schwungmasse a macht also i2oo Touren, während die Zusatzschwungniasse e 48oo Umdrehungen macht. Die Zusatzschwungmasse e und das Schwungrad a sind so berechnet, d'aß ihre lebendige Energie für i2oo Touren paßt.
• Soll nun der Motor für eine Bergfahrt eine erhöhte Leistung geben, so wird er .durch Verstellung der Zündung und Gasgemischregl'ung auf 36oo Touren gebracht, wobei die Schwungmassen jedoch zu groß wären. Gleichzeitig mit dem Höhertreiben der Tourenzahl wird die Kupplung L ausgelöst, wodurch i und s auf der Welle h leerlaufen. Hierdurch ändert sich der Arbeitsvorgang, und zwar wie folgt: Die Kurbel b mit der Schwungmasse a und, der Kurbelscheibe c be-. findet sich in Drehung, während die Zusatzmasse e in Stillstand gekommen ist.
• Durch die erhöhte Umlaufzahl gegenüber der Zusatzmasse greift der in q und durch r gebildete Freilauf in die Zusatzmasse e ein, so daß dieselbe mit c nunmehr eine einzige Masse bildet und dieselbe Tourenzahl wie a, also 36oo macht. Hierdurch wird nun durch das kleine Zahnrad k, das auf e fest aufgekeilt ist, das große Zahnrad i mitgetrieben, und zwar im Übersetzungsverhältnis i : 8, wodurch wiederum das Hinterrad des Fahrrades mit verringerter Tourenzahl in Umdrehung gesetzt wird.
• Durch die Erfindung wird also die Schwungmasse durch Änderung der Umdrehungszahl variabel gemacht und gleichzeitig durch die hierzu benutzten Zahnräder ein Getriebe zum Verändern der Geschwindigkeit des Fahrzeuges ersetzt.
• Die Kuppktng zum Anschalten der jeweiligen Schwungmasse kann von' Hand, betätigt werden, wie es in der Zeichnung angenommen ist. Ebensogut kann aber die Kupplung durch Einwirkung eines Regulators oder in anderer Weise selbsttätig betätigt werden.
• Das neue Verfahren kann noch weiter ausgedehnt werden, indem nicht nur für zwei bestimmte Tourenzahlen die errechnete Schwungmasse jeweilig eingeschaltet wird, sondern durch entsprechende weitere Übertragungsmittel auch für mehrer Tourenzahlen die jeweils richtige wirksame Schwungmasse eingesetzt werden kann. .
• Wie aus der beispielsweisen Zeichnung ersichtlich ist, wird durch die Erfindung gegenüber dem Verfahren nach der deutschen Patentschrift 144510 erreicht, daß ohne Gewichtsvermehrung durch das vergrößerte v und ohne größere Raumbeanspruchung trotzdem die wirksame Masse vergrößert werden kann und gleichzeitig noch ein Wechselgetriebe ersetzt wird.

Claims (1)

1. PATENT-ANSPRÜcHE: i. Verfahren zur Änderung der kinetischen Energie der Schwungmasse bei mit veränderlicher Drehzahl umlaufenden Maschinen, dadurch gekennzeichnet, daß die Um#laufsgeschwindigkeit der Schwungmasse oder eines Teiles (e) derselben durch geeignete Übersetzung bei größerer Drehzahl der Maschine niedriger ist als bei kleinerer Drehzahl der Maschine. a. Veränderliche Schwungmasse nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Teilschwungmasse (e) mit der Kurbel (b) durch einen Freilauf (r) verbunden werden kann. 3. Veränderliche Masse nach Anspruch i und a, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Höchsttourenzahl die Kurbel durch einen Freilauf mit der Zusatzmasse starr verbunden wird und hierdurch der Zusatzmasse die Tourenzahl der Kurbel verteilt wird. 4. Veränderliche Masse nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, d'aß das auf der' Steuerwelle (h) ruhende Zahnrad (i) mit einer Übertragung, z. B. einem Kettenrad (s) starr verbunden ist und auf der Steuerwelle leer läuft, bzw. mit derselben durch eine Kupplung (l, in, n) durch Hand oder selbsttätig gekuppelt werden kann. 5. Veränderliche Schwungmasse nach Anspruch i und 4, dadurch gekennzeichnet, d'aß der Antrieb der veränderlichen Masse durch die Steuerzahnräder (i, k) bzw. durch, die Steuerwelle erfolgt. 6. Veränderliche Masse nach Anspruch 1, 4 und 5, .dadurch; gekennzeichnet, d'aß die Übertragungsräder zum. Antrieb ,der Zusatzmasse bei normaler Geschwindigkeit als Getriebe zum Antreiben eines Fahrzeuges bei hoher Umlaufszahl des Motors dienen. 7. Veränderliche Masse nach Anspruch 1, 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß dem Getriebe (i, k) eine solche Übersetzung gegeben ist, daß ;bei hoher Drehzahl des Motors und Äntrieb der Übertragung (s) durch die Hilfsmasse und deren Getriebe die Drehzahl der übertragung vermindert wird und so die Geschwindigkeiten des Fahrzeuges den verlangten Tempos entsprechen. B. Veränderliche Masse nach Anpruch i, 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß durch die Zwichenschaltung einer Kupplung (l, m, n) und eines Freilaufes (r) gleichzeitig ein Leerlauf erzielt wird, z. B. beim Versagen des Motors, so daß der Fahrer das Fahrzeug nach Hause schieben oder treten kann, ohne den Motor selbst mittreten zu müssen. g. Veränderliche Masse- nach Anspruch 1, 4 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung gleichzeitig zurr Inbetriebsetzen des Motors dienen kann, indern durch die Übertragung (s) bzw. durch die Steuerwelle und das Getriebe (h, g, f) die Kurbel (b) in Drehung versetzt wird.