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Kupplung, insbesondere zwisehen Bremskonus und Bremsmantel bei Freilaufnaben mit Rrtektritt- bremse.
Die Erfindung betrifft eine Freilaufnabe mit Rücktrittbremse, bei welcher ein im mittleren Teil axial verschiebbar gelagerter Bremskonus auf der einen Seite mittels Klauen mit dem Antreiber kuppelbar ist (die feste Verbindung tritt zwangsläufig beim Vorwärtstreten ein), auf der andern Seite mit dem Bremsmantel (die feste Verbindung tritt zwangsläufig beim Rückwärtstreten ein) ; beim Freilauf sind beide Verbindungen gelöst.
Gemäss der Erfindung ist auf den mit Gewinde versehenen Hals des Bremskonus leicht drehbar eine besondere Gewindemuffe aufgesetzt, deren an die Steilwand des Bremskonus mit etwas Spielraum angrenzendes Ende mit einer ringförmigen Aussparung versehen ist, auf welche eine Kupplungsfeder aufgesetzt ist, die auf der einen Seite an der Wand der ringförmigen Ausfräsung, auf der andern Seite an der Steilwand des Bremskonus mit leichter Reibung anliegt ; das umgebogene Ende der Kupplungsfeder liegt in einer Führung im Bremsmantel.
Zufolge der bekannten Eigenschaft der Feder, bei Drehung ihres Trägers in der freien Richtung sich etwas aufzuweiten, so dass der Träger sich mit leichter Reibung drehen kann, bei Drehung in der sperrenden Richtung dagegen sich auf dem Träger festzuziehen, zieht sich die Kupplungsfeder bei Drehung in der sperrenden Richtung auf der Gewindemuffe fest und verschiebt diese gegen die Steilwand des Bremskonus. Dadurch wird die Kupplungsfeder zwischen Gewindemuffe und Steilwand fest eingepresst, wodurch eine sichere Verbindung zwischen Bremsmantel und Bremskonus bei Betätigung der Rücktrittbremse erzielt ist.
Da diese Kupplungsfeder beim Bremsen sehr starke Drehmomente zu übertragen hat, wird sie zweckmässig als nicht ganz geschlossener Ring ausgebildet, der aus Flachmaterial besteht und hochkantig gestellt ist und der zwecks guter Federung besonders gehärtet wird. Auf diese Weise wird der Ring mit grossen Flächen festgepresst und kann somit stärksten Drehmomenten standhalten.
Da jedoch die Möglichkeit besteht, dass beim Härten des Federringes Fehler unterlaufen, die bei einem plötzlichen und starken Bremsen gefährlich werden können, und da überdies dieses Härten teuer ist, wird erfindungsgemäss die doppelte Funktion dieser Kupplungsfeder aufgeteilt, indem eine besondere Kupplungsfeder, welche die Gewindemuffe beim Bremsen gegen die Steilwand des Bremskonus anzieht, und ein getrennt davon angebrachter Ring mit Ansatz, der festgepresst wird und dann die feste Kupplung zwischen Bremskonus und Bremsmantel übernimmt, zur Anwendung kommen.
Dadurch ist es möglich, die Kupplungsfeder aus einem nicht ganz geschlossenen Ring aus federndem Runddraht herzustellen, der in hoher Vollkommenheit und sehr preiswert auf dem Markt ist, wogegen der Pressring aus einem geschlossenen, kräftigen, zweckmässig flachen, hochkantig gestellten Ring aus billigerem Material bestehen kann, da er keinerlei Federung zu besitzen braucht, sondern nur auf Druckfestigkeit beansprucht wird.
In der Zeichnung ist von beiden Ausführungsformen ein Ausführungsbeispiel dargestellt. Fig. 1 zeigt einen Vertikalschnitt durch eine Nabe mit bloss einem Federring, Fig. 2 einen Vertikalschnitt durch eine Nabe mit einem Federring und einem besonderen Pressring, Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie A-B
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Auf der mit dem Fahrradrahmen fest verbundenen Achse b ist im mittleren- Teil innerhalb des Nabenmantels e der Bremskonus ffrei beweglich angeordnet ; auf der einen Seite des Bremskonus fliegt der mit dem Kettenrad a fest verbundene Antreiber, auf der andern Seite der Bremsmantel d, der in den beiden Ausführungsbeispielen als geschlitzter Stahlmantel ausgebildet ist. Der Schlitz e im Bremsmantel ist zweckmässig nach den Enden verbreitert und dient gleichzeitig als Führung für die Nase des Federringes bzw. des Pressringes und für die Nase am feststehenden Lagerkonus I für den Nabenmantel c (Fig. 1 und 2).
Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 ist der Hals g des Bremskonus f mit einem Gewinde versehen, auf welches leicht drehbar die Gewindemuffe h aufgesetzt ist. Die axiale Verschiebung dieser Gewindemuffe ist nach aussen durch den Ring m und den Sprengring n begrenzt, auf der andern Seite durch den erhöhten Teil des Bremskonus. Die Kupplungsfeder t ist auf eine ringförmige Aussparung am inneren Ende der Gewindemuffe aufgesetzt, so dass sie mit leichter Reibung auf der einen Seite an der Steilwand des Bremskonus, auf der andern Seite an der Wand der Ausfräsung in der Gewindemuffe anliegt, mithin bei einer axialen Verschiebung der Gewindemuffe zwischen beiden festgeklemmt wird.
Das umgebogene Ende & der Kupplungsfeder liegt in einer Führung e im Bremsmantel.
Die Wirkungsweise der Vorrichtung ist folgende :
Beim Vorwärtsgang und beim Freilauf dreht sich die Gewindemuffe mit dem Bremskonus mit leichter Reibung unter der Kupplungsfeder da ihr der Weg nach aussen durch den Ring m und den Sprengring n versperrt ist. Beim Rückwärtsgang dagegen dreht sich die Gewindemuffe mit dem Bremskonus in entgegengesetzter Richtung. Dabei zieht sich die Kupplungsfeder auf der Gewindemuffe & fest, da ihr umgebogenes Ente lu in den Schlitz des undrehbar mit dem feststehenden Lagerkonus I verbundenen Bremsmantels d greift, so dass sich die Gewindemuffe h auf dem Gewinde des Bremskonus verschiebt und somit die zwischen ihr und der Steilwand des Bremskonus f gelagerte Kupplungsfeder i festklemmt.
Durch diese Klemmwirkung wird nunmehr das Drehmoment über die Nase & auf den Bremsmantel übertragen. Die Verbindung zwischen Bremsmantel und Bremskonus ist damit denkbar fest. Da diese Kupplungsfeder bei starker Bremsung grossen Drehmomenten standzuhalten hat, wird sie zweckmässig als nicht ganz geschlossener Ring aus Flachmaterial hergestellt, der hochkantig gestellt ist und sohin mit grossen Flächen festgepresst werden kann. Besonders stabil muss naturgemäss auch die in die Führung des Bremsmantels greifende Nase & des Federringes i sein. Die erforderliche gute Federung wird durch besondere Härtung des Federringes erzielt.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 ist die doppelte Funktion dieser Kupplungsfeder aufgeteilt.
Diese Feder wird ersetzt durch einen nicht federnden Ring o, den Pressring, der durch Festpressen zwischen Gewindemuffe und Bremskonus das Drehmoment zu übertragen hat und daher auf die Ausfräsung am Ende der Gewindemuffe h aufgesetzt wird, und durch die eigentliche Kupplungsfeder p, die zufolge bekannter Eigenschaften lediglich die axiale Verschiebung der Gewindemuffe bzw. des Bremskonus bewirkt.
Da somit der Pressring o, der natürlich wieder mit einer Nase in der Führung des Bremsmantels liegt, lediglich auf Druck-und Scherfestigkeit beansprucht wird, kann er aus billigem Material in einem Arbeitsgang hergestellt werden. Er wird weiterhin zweckmässig mit flachen Seitenwänden hergestellt, damit er mit grosser Angriffsfläche festgepresst werden kann, so dass diese Kupplung jede erdenkliche Sicherheit gegen Brüche bei plötzlicher und starker Bremsung bietet. Die Kupplungsfeder p braucht nunmehr nur auf gute Federung eingestellt zu sein ; es genügt für diesen Zweck ein nicht ganz geschlossener Ring aus gut federndem Runddraht, der zu ähnlichen Zwecken vielfach verwendet wird und daher billig auf dem Markt zu haben ist. Das eine Ende dieses Ringes ist winkelig abgebogen und liegt in der Führung des Bremsmantels.
Beim Vorwärtsgang und beim Freilauf dreht sich die Gewindemuffe mit verhältnismässig geringer Reibungunter der Kupplungsfeder, so dass sich die Naben dieser Art durch einenleichten Gang auszeichnen.
Das Anwendungsgebiet der beschriebenen Kupplungen ist naturgemäss nicht auf Bremskonus und Bremsmantel beschränkt, sondern die Kupplungen können ebensogut auch für die Kupplung des Antreibers mit dem Nabenmantel verwendet werden.
PATENT-ANSPRÜCHE :
1. Kupplung, insbesondere zwischen Bremskonus und Bremsmantel bei Freilaufnaben mit Rücktrittsbremse, dadurch gekennzeichnet, dass auf den mit Gewinde versehenen Hals (g) des Bremskonus (fi eine nach aussen begrenzt bewegliche Gewindemuffe aufgesetzt ist, deren inneres Ende mit einer umlaufenden Aussparung versehen ist, auf welcher eine mit leichter Reibung an der Steilwand des Bremskonus anliegende und mit einer Nase (k) in eine Führung des Bremsmantels (d) greifende Kupplungsfeder (i) sitzt, die beim Rückwärtstreten von der Gewindemuffe (h) gegen den Bremskonus gedrückt und so festgeklemmt wird.