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Umlaufende Brennkraftmaschine in Boxeranordnung Die Erfindung bezieht
sich auf eine umlaufende Brennkraftmaschine in Boxeranordnung, ,insbesondere für
den Einbau zwischen die Speichen eines Fahrzeugrades, bei der die von der Pleuelstange
beeinfiußten Exzenter auf einer um die feststehende Radachse drehbaren, mit einem
Zahntrieb versehenen Hülse befestigt sind.
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Bei den bekannten Maschinen dieser Art ,ist die die Exzenter tragende
Hülse mittels Kugellagern im Motorgehäuse beiderseitig gelagert, während die Achse,
welche zur Versteifung der Vorderradgabel dient, durch die hohle Büchse hindurchgesteckt
ist. Im übrigen ist sie nach Art der Konuslager beim Fahrradmotor im Maschinengehäuse
nochmals gelagert. Die bekannte Ausführung ermöglichst keine so schmale Durchbildung
der Teile, daß sie in einer normalen Vorderrad-Babel gelagert werden können. Ferner
ist es bei den bekannten Maschinen schwierig, das schädliche Volumen des Kurbelgehäuses
des Zweitaktmotors im Vergleich zum Hubvolumen gering zu halten.
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Die Erfindung hat sich nun die Aufgabe. gestellt, die geschilderten
Nachteile zu vermeiden. Sie besteht im wesentlichen darin, daß die Hülse unmittelbar
durch Nadellager auf der feststehenden Radachse ruht und innerhalb des Kurbelgehäuses
neben dem Doppelexzenter eine Scheibe als Träger des Nockens für die Magnetzündung,
eine mit Rippen versehene Scheibe als Träger des Magnetringes für die Zündeinrichtung
und einen axial verschiebbaren, federbelasteten Flachdrehschieber für die Gassteuerung
trägt.
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Bei .einer derartigen Ausbildung der Maschine ist ,eine einwandfreie
Lagerung der
Teile in einer normalen Vorderradgabel ermöglicht und
gleichzeitig erreicht, .daß die im Kurbelgehäuse untergebrachten Mittel zur Gassteuerung
und Zündung als Gasverdrängerstücke dienen.
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Weitere Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der
nachstehenden Beschreibung der Zeichnungen, in denen als Ausführungsbeispiel ein
Fahrradhilfsmotor dargestellt ist.
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Es zeigt: Fig. i einen Schnitt durch den iHotor nach der rechtwinkligen
Schnittlinie I-1 der Fig. 5, wobei beide Schnittflächen in einer Ebene dargestellt
sind, Fig.2 das Triebwerk des Motors nach Fig. i in vergrößertem Maßstab, Fig. 3
eine Ansicht nach III-III der Fig. 2, Fig. q. den Zylinderkopf in Ansicht von oben,
Fig. 5 den Motor nach V-V der Fig. i, Fig.6 den Motor in ein Vorderrad eingebaut,
Fig.7 das Schema des Zahnradgetriebes und die Kupplungseinrichtung in vergrößertem
Maßstab und Fig.8 das Schema der elektrischen Einrichtung des Motors.
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i ist die Vorderradgabel eines normalen Tourenrades mit einem Abstand
der Gabelscheiden an der Radachse von z. B. 95 mm. 2 ist die Radachse, die, wie
bei .einem normalen Rad, zur Versteifung der Vorderradgabel dient. Hier dient sie
gleichzeitig als Achse für das doppelte Nadellager 3. Auf dem Nadellager 3 läuft
eine Achshülse q., die am linken Ende als Zahntrieb 5 ausgebildet ist (s. Fig. 2).
Stoßscheiben 6 begrenzen die Achshülse q. in ihrer normalen Verschiebbar-]zeit.
Ferner begrenzen sie im Verein mit dem in der Mitte der-Achse angeordneten Achsbund
7 die Achsnadel in ihrer axialen Beivegung. Zu beiden Seiten stoßen an die Stoßscheiben
6 Kugellager 8, die das Motorgehäuse9, io tragen, an dem die .Speichenringe i i,
i2 sitzen, die gleichzeitig von den Motorengehäuseschrauben 13 mitgehalten "werden.
Am Umfang des Motorgehäuses sind einander gegenüberliegend die Zylinder 14., 14
angeordnet und im rechten Winkel dazu ebenfalls einander gegenüberliegend das Gehäuse
für die Zündstromspule 15 und das Gehäuse für die Lichtstromspule 16. 17 bedeutet
den Unterbrecher für die Zündeinrichtung (s. Fig.8).
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Das Triebwerk des Motors besteht (s: Fig. 2, 3, 5) aus der Achshülse
4., einem Doppelexzenter 18, mit den Scheiben i 9 und 2o aus Leichtmetall, die durch
Schrauben 23 fest verschraubt sind. Ferner ruht auf der Buchse 4. ein die Gaszufuhr
regelnder Flachdrehschieber 27. Die Scheibe 2o dient als Träger des Magnetringes
22 und ist mit entgegen der Drehrichtung gebogenen Rippen 21 versehen, die ein Turbogebläse
bilden. Dabei bewegt sich der Gasstrom auf dem durch Pfeile angedeuteten Wege. 2.1
ist ein in den 'Iagnetring eingesetztes Füllstück (s. Fig. 3 i zum Ausbalancieren
des -Magnetringes 22 aus antimagnetischem lL--tall und wird, ebenso wie der Magneiring
selbst, durch Schrauben 25 an der Scheibe 2o festgehalten. Die Achshülse .l trägt
einen Längskeil28, auf dem der Doppele:>zenter i8 mit den beiden Scheiben 19, 2o
festgepref3t ist, während der Drehschieber 27 axial leichtverschiebbar ist und durch
die Feder 25' gegeit die Motorgehäusewand gedrückt wird, um eine Abdichtung zu bewirken.
Die Achshülse .;. mit dem Doppelexzenter 18 ersetzt die übliche Kurbelwelle des
Motors, während der -Magnetring 22 gleichzeitig als Schi; tingrad dient. Der Zahntrieb
5 ist das Kraftabgabeelement des Motors. Der Drehschieber 27 hat auf verschiedenen
Durchmessern zwei einander gegenüberliegende konzentrische Schlitze 29, die mit
zwei gegenüberliegenden Schlitzen 30 in der Motorgehäusewand der Gebäusehälfte i
o zusammenarbeiten und die Gaszufuhr in das Kurbelgehäuse steuern. Diese Schlitze
liegen deshalb auf verschiedenen Durchmessern, damit bei jeder Umdrehung des Drehschiebers
nur eine einmalige Gaszufuhr erfolgt. Die bogenförmigen Längen der Schlitze im Drelischieber
und im Gehäuse sind so bemessen, daß die Gäseintrittsdauer etwa i So beträgt, wobei:
die Schlitze 29 im Drehschieber 27 so dimensioniert sind, daß trotz ihrer verschiedenen
Anordnung der Drehschieber ausbalanciert bleibt. Die Pleuelstangen 31 sind auf der
einen Seite mit entsprechend großen Augen versehen und sitzen mittels Kugeln auf
dem Doppelexzenter i S. Die Kugeln werden (s. Fig. 5) durch besonders ausgebildete
Korbringe im dargestellten Abstand voneinander gehalten.
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An der Gehäusehälfte i o sitzt (s. Fig. i, rechte Seite) eine ringförmige
Leiste 32, an die sieh eine feststehende Scheibe 3.1 anlegt, die lose auf der Radachse
2 sitzt und z. B. durch eine sternförmige Blattfeder 35 angedrückt wird und mit
Knaggen durch eine Strebe 5.4 festgehalten wird. An der Berührungsstelle ist ein
ringförmiger Filzring 33 in die Scheibe 34. eingelassen. Zwischen Gehäusewand io,
Ringleiste32 und Scheibe wird so ein Ringkanal gebildet, in den ein Rohrstutzen
39 (s. Fig. 5 und 6mündet, an dem anderseits der Vergaser 4.3 .angebracht ist (s.
Fig.6).
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Um die ringförmige Leiste 32 herum ist dadurch ein zweiter Ringkanal
gebildet, daß
die Scheibe 34 an ihrem Umfange ,ebenfalls eine Ringleiste
36 mit einem Filzring 37 besitzt, der in dem Hohlraum einer entsprechenden Ringleiste
des Motorgehäuses eingreift; in diesem zweiten Ringkanal ist ein Metallring 41 (s.
l'ig. i) isoliert am Motorgehäuse befestigt, der mit der Lichtstromspule in Verbindung
steht. Die Scheibe 34 trägt einen als Stromabnehmer für die Lampe dienenden isolierten
Kontakt 40 (s. Fig.4), der auf dem Ring 41 schleift.
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Der Antrieb vom Motor auf das Rad erfolgt mittels Zahnräder, deren
konstruktive Ausbildung aus Fig. i ersichtlich ist, deren gegenseitige Lage aber
schematisch in Fig. 7 dargestellt ist. 5 ist der Zahnbetrieb auf der Achsernhülse
4 des Triebwerks, der in ein Zahnrad 44 eingreift, das mit einem kleineren Rad 46
starr verbunden ist. Dieses Doppelrad 44/46 ist auf einem Zapfen 45 drehbar, der
mittels Flansch in die Gehäusehälfte g eingepreßt ist. Dieser Zapfen 45 trägt am
Ende .einen Sprengring, der das Abgleiten des Doppelrades verhindert. In das kleine
Rad 46 greift das Zahnrad 47 ein (liegt in der Fig. i unterhalb der Achse 2, da
in einer um 9o° versetzten Ebene dargestellt), das auf einer Welle 48 befestigt
ist, die durch die Wand des Gehäuseteiles 9 nach außen hindurchgeführt ist und dort
ein Zahnri.tzel49 trägt. Dieses Zahnritzel49 greift in ein Zahnrad 5o ein, das lose
auf der Radachse 2 sitzt, durch eine Mutter 42 auf der Radachse gesichert ist und
sich mittels Kugeln und Kugelringe 56 gegen das Motorgehäuse abstützt. Das Zahnrad
5o ist mittels Schrauben oder Nieten 52 an einer Rillenscheibe 51 befestigt. Um
die Rillenscheibe 51 herum ist ein zusammen mit der Rillenscheibe :als Kupplungseinrichtung
dienendes Stahldraht-, band 53 herumgelegt, dessen eines Ende an einer mit der Radgabel
verbundenen Strebe 54 und dessen anderes Ende an einem Hebel befestigt ist, der
durch einen Bowdenzug schwenkbar ist.
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" Die Wirkungsweise der vorbeschrlebenen Einrichtung ist folgende:
Steht das Fahrrad still, so wird die Drehung des Triebwerkes mittels des Doppelrades
44/46 und des Zahnrades 47 auf den Zahntrieb 49 übertragen, der durch das Zahnrad
5o die Rollenscheibe 51 in Drehung versetzt. Wird nun die Rillenscheibe 51 durch
den Spanndraht 53 festgehalten, so kommt auch das Zahnrad 5o zum Stillstand, so
daß sich das Ritzel 49 auf dem Zahnrad 5o abrollt und durch die Welle 48, die in
dem Motorgehäuse gelagert ist, dieses mitnimmt und dadurch in Drehung versetzt.
Infolge der Verbindung des Motorgehäuses mit den Speichenkränzen i i, 12 wird somit
auch das Vorderrad in Drehung versetzt. In Fig. i ist noch eine Scheibe 57 dargestellt,
die lediglich zum Ausfüllen des schädlichen Raumes im Motorgehäuse zwischen der
Scheibe i 9 des Triebiverkes und der Wand der Motorgehäusehälfte 9 dient. Diese
Scheibe 57 hat Aussparungen, in welche die Zahnräder 5, 44/46 und 47 eingreifen.
Ferner bildet diese Scheibe 57 ein zweites Lager für die Welle 48 und schließlich
legt sie sich noch gegen seinen am Zapfen 48 vorgesehenen Flansch und sichert diesen
hierdurch gegen Herausreißen aus der Gehäusewand. Die Scheibe 57 ist deshalb mit
der Gehäusehälfte g fest verschraubt.
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Fig.8 stellt den elektrischen Teil dar: 22 ist, wie schon erwähnt,
ein permanenter Stahlmagnetring mit den Polen N und S. Durch zwei .einander gegenüberliegende
Schlitze im Motorgehäuse greifen die Polschuhe 58 von außen her bis dicht an den
Magnetring 22 heran. Diese Polschuhe 58 sind in die zweckmäßig aus Preßstoffmasse
bestehenden und zum Abschluß der Schlitze des Motorgehäuses dienenden Deckel
59 luft- und öldicht eingekittet. Die Deckel 59 müssen aus einem den elektrischen
Strom nicht leitendem Material hergestellt sein, damit keine Wirbei-bzw. Bremsströme
um die Polschuhe 58 herum entstehen können. Die Polschuhe 58 haben viereckige Durchbrüche,
in die U-förmige Eisenkerne hineingreifen, auf denen die Wikkelungen angeordnet
sind. 17 `stellt einen Unterbrecher dar, der. durch den an der Scheibe 19 angebrachten
Nocken 26 betätigt wird. Er besteht zweckmäßig aus einem gehärtetem Stahlblechbügel
und ist in entsprechende Schlitze der Scheibe i9 angepreßt. Der Nocken 26 muß so
lang sein, daß er den Kontakt ,erst -wieder losläßt, wenn in Fig.8 die Kante des
S-Poles des Magnetringes die obere Kante des Polschuhes, der jetzt im; Bereiche
des N-Poles liegt, verläßt.
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Aus Fig.6 sind ferner noch die Auspuffrohre 6o .und die Schalldämpfer
61 ersichtlich. Bei 62 treten die Auspuffgase aus. Die schlitzförmigen Austrittsöffnungen
62 sind durch dünne, federnde, im Winkel mit ihren Längskanten aneinanderliegende
Bandstah:lzungen umschlossen, die durch den Druck der Auspuffgase auseinandergedrückt
werden, wodurch der Auspuffschall abgesperrt wird, der dem Druck der Gase vorauseilt.
63 sind Verschlußschrauben, nach deren Abnahme gegebenenfalls angesammeltes Öl im
Schalldämpfer abgelassen werden kann.
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Fig.4 zeigt die Form der Kühlrippen, die so getroffen ist, daß die
Speichen daran vorbeigehen. Die ganze Anordnung gestattet
es, daß
die Zylinder und die Schalldämpfer mit den Auspuffbohrungen zwecks Reinigung bequem
durch die Zwischenräume zwischen den Speichen hindurch abgenommen werden können,
ohne den Motor aus den Speichen herausnehmen zu müssen. Desgleichen können alle
elektrischen Einrichtungen zwischen den Speichen herausgenommen werden.
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Der nicht dargestellte Benzinbehälter ist zweckmäßig im Rahmen untergebracht
und durch Benzinschlauch mit dem Vergaser verbunden. Da bei motorbetriebenen Fahrrädern
eine zweite Bremseinrichtung gesetzlich vorgeschrieben ist, hat der Drahtspeiehenkranz
12 (s. Fig. i) eine Hohlwulst, in welche sich ebenfalls ein Spanndraht legt, der
ebenso wie bei der Kupplung an einer Hilfsstrebe befestigt ist und mittels Bowdenzug
betätigt wird. Es ist also an jeder Gabelscheibe eine Strebe 54 vorgesehen, die
auf Ansätzen der Muttern q 2 zentiert sind, von der Radachsmutter festgepreßt und
mittels der Schelle 55 an der Gabelscheide i gegen Verdrehung gesichert werden.
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Wenn der Motor in dem gewählten AusfÜhrungsbeispiel auch nur als Umlaufmotor
und für den Antrieb eines Fahrzeugs beschrieben ist, so kann er doch ebenso gut
mit feststehenden Zylindern z. B. zum Antrieb einer Wasserpumpe, einer Dynamo oder
zu anderen Zwecken benutzt werden. Auch können die Kupplungs- und Brems3inrichtungen
in anderer dem jeweiligen Verwendungszweck angepaßter Weise ausgebildet sein.