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Die
Erfindung betrifft ein auch als automatisches Pedal bezeichnetes
Sicherheitsfahrradpedal des Typs mit einem um die Pedalachse drehbar
montierten Körper,
mit:
- – einem
vorderen Bügel
mit einer Einhakstange, die sich vor der Pedalachse befindet und
im wesentlichen parallel zu der Achse angeordnet ist,
- – einem
hinteren Bügel
mit einer Einhakstange, die sich hinter der Pedalachse befindet
und im wesentlichen parallel zur Achse angeordnet ist, wobei der
hintere Bügel
um eine erste Bügelachse
schwenkbar angebracht ist, welche in den Lagern des Pedalkörpers angebracht
ist,
- – elastischen
Einrichtungen, welche den hinteren Bügel in eine Ruhestellung vorspannen,
wobei
die Einhakstangen über
dem Pedalkörper
angeordnet sind und voneinander weg bewegbar sind, um den Durchtritt
und das Einhaken eines unter der Sohle eines Radfahrschuhs befestigten
Keils zu ermöglichen,
der in einer in der Sohle ausgebildeten Aufnahme angeordnet ist,
die mindestens einen durch einen Vorsprung, insbesondere einen Haken, begrenzt
ist, dessen Dicke im allgemeinen größer als die des Keils ist und
wobei die Mittelebene eines jeden Bügels in der Ruheposition im
wesentlichen orthogonal zur Mittelebene des Pedals verläuft.
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Die
Begriffe "vorderer" und "hinterer" sind in Bewegungsrichtung
eines mit dem betreffenden Pedal versehenen Fahrrads zu verstehen.
Der Ausdruck "über dem Pedalkörper" bezieht sich auf
ein im wesentlichen horizontales Pedal, dessen vorderer Bügel vor
der Achse des Pedals angeordnet ist.
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Fahrradpedale
dieses Typs sind insbesondere aus der
EP 0424210 A1 , der
EP 0572291 A1 und der
FR 2822 127 A1 bekannt.
Derartige Pedale ermöglichen
dem Benutzer das Einhaken des Schuhs in das Pedal im wesentlichen
durch mittels des Fußes
aufgebrachten Druck, der ein Auseinanderbewegen der Bügel für den Durchtritt
des Keils und das Verhaken desselben mit den Stangen bewirkt. Das Lösen des
Schuhs erfolgt durch eine einfache Drehbewegung des Fußes, im
allgemeinen durch das Bewegen der Ferse vom Fahrrad weg.
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Die
Funktionsweise dieser Pedale hinsichtlich des Einhakens des Keils
ist besonders zuverlässig,
selbst wenn der Radfahrer auf mehr oder weniger feuchtem Boden,
oder im Schlamm, gelaufen ist, welcher unter der Sohle und/oder
um den Keil herum haften kann. Der Vorsprung oder die Vorsprünge unter
der Sohle, insbesondere in Form von kufenförmigen Vorsprüngen mit
einer größeren Höhe als der Keil
ermöglichen
beim Laufen auf hartem Boden, einen Kontakt zwischen dem Keil, der
aus Metall bestehen kann und dem Boden zu vermeiden.
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Aus
der
EP 0 999 122 A2 sind
haken- oder krallenförmige
Elemente
60,
62,
260,
262 bekannt, die
durch flache Elemente gebildet sind, die sich parallel zur Mittelebene
des Pedals erstrecken. Es folgt daraus, daß die vordere Nase des Keils
14 nur
in einem in bezug auf die Mittelebene des Pedals engen Winkelbereich
ausreichend in Eingriff unter die krallenförmigen Elemente
60,
260 gebracht
werden kann.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das Einhaken des unter der
Sohle eines Schuhs befestigten Keils in das Pedal einfacher und
schneller zu machen.
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Es
ist gleichermaßen
wünschenswert,
die Herstellung des Pedals zu vereinfachen. Es wäre vorteilhaft, wenn das Pedal
eine Möglichkeit
zum Beherrschen der seitlichen Verschiebung von Keil und Schuh und
eine Möglichkeit
der Einstellung der elastischen Einrichtungen böte.
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Erfindungsgemäß ist ein
Sicherheitsfahrradpedal des zuvor definierten Typs dadurch gekennzeichnet,
daß
- – die
zum Verschwenken des vorderen Bügels vorgesehene
zweite Bügelachse
unter der die geometrische Achse des Pedals schneidenden Mittelebene
des Pedals auf der der vorderen Einhakstange entgegengesetzten Seite
angeordnet ist,
- – und
der obere vordere Bereich des Pedalkörpers durch eine in Vorwärtsrichtung
von oben nach unten geneigte Fläche
begrenzt ist, wodurch ein größerer Winkelbereich
für das
Anbringen des Schuhs möglich
ist.
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Die
Neigung dieser vorderen Fläche
in bezug auf die Mittelebene des Pedals kann ungefähr 40° betragen.
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Das
Fahrradpedal ist vorzugsweise doppelseitig, d.h. auf jeder seiner
beiden Seiten mit Bügeln und
Einhakeinrichtungen versehen, und der vordere Bügel einer Seite kann ein Teil
mit dem hinteren Bügel
der anderen Seite bilden, wobei die beiden Bügel einen im wesentlichen rechteckigen
Rahmen bilden.
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Das
Pedal kann am hinteren Ende des Körpers eine Art von Kappe oder
Ansatz aufweisen, an welcher der hintere Bügel in der Ruhestellung anliegt, wobei
die Kappe zum Führen
der mit einer tunnelartigen Ausnehmung versehenen Schuhsohle vorgesehen
ist.
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Jeder
vordere Bügel
kann wenigstens einen lateralen Anschlag aufweisen, der zum Begrenzen der
transversalen Verschiebungsfreiheit eines unter einem Schuh befestigten
Keils vorgesehen ist.
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Jeder
vordere Bügel
kann ferner wenigstens eine von einem im wesentlichen orthogonal
zur Stange verlaufenden Schenkel in Richtung des Inneren des Bügels vorstehende Öse aufweisen.
Vorzugsweise weist jeder Schenkel eines Bügels eine derartige Öse auf.
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Die
elastischen Rückstelleinrichtungen
eines Bügels
können
zwei unterschiedliche Wicklungen aufweisende Torsionsfedern umfassen,
deren Achsen aufeinander ausgerichtet sind, wobei ein Ende einer
Wicklung an einer Öse
eines Bügels
anliegt und das andere Ende an einem Stützteil anliegt, das aus einem
härteren
Material als der Pedalkörper
besteht.
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Das
Stützteil
kann aus einer Einstellstange bestehen, die drehbar im Pedalkörper angebracht
ist und in verschiedenen Abständen
von der geometrischen Drehachse der Stange ebene Flächen aufweist.
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Die
Erfindung umfaßt
außer
den zuvor genannten Merkmalen eine bestimmte Anzahl weiterer Merkmale,
die im folgenden anhand eines unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen
detailliert beschriebenen Ausführungsbeispiels
ausführlich erörtert werden,
wobei dieses jedoch in keiner Weise als einschränkend zu verstehen ist. Die
Zeichnungen zeigen:
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1 eine
Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Sicherheitsfahrradpedals.
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2 eine
Draufsicht auf das Pedal von 1.
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3 eine
Ansicht von der rechten Seite bezogen auf 1.
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4 eine
Seitenansicht des Beginns der Phase des Einhakens eines Keils unter
einem ersten Winkel.
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5 eine
Darstellung, ähnlich
der 4, des Beginns der Phase des Einhakens unter einem anderen
Winkel.
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6 eine
Teilseitenansicht zur Darstellung des Öffnens der Bügel.
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7 eine
Darstellung, ähnlich
der 6, des Pedals mit eingehaktem Keil.
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8 eine
perspektivische Darstellung eines vorderen Bügels und eines hinteren Bügels, die einen
einstückigen
Rahmen bilden.
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9 eine
vergrößerte perspektivische
Darstellung der Einstellstange.
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In
den 1 bis 3 ist ein Sicherheitsfahrradpedal
P mit einem um eine Pedalachse 2 drehbar montierten Körper 1 dargestellt.
Das von dem Pedal entfernte Ende 3 der Achse 2 weist
ein Außengewinde
auf, welches das Schrauben der Achse 2 an das Ende eines
(nicht dargestellten) Kurbelarms ermöglicht.
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Das
in den 1 bis 3 dargestellte Pedal ist ein
rechtes Pedal. Die Vorwärtsbewegungsrichtung
eines mit diesem Pedal versehenen Fahrrads entspricht der Bewegung
von links nach rechts in den 1 und 2.
Unter diesen Bedingungen ist der "vordere" Bereich des Pedals P in den 1 und 2 durch
den auf der rechten Seite der geometrischen Achse A des Pedals befindlichen
Teil gebildet, während
der "hintere" Bereich auf der
linken Seite dieser Achse liegt. Es sei ferner darauf hingewiesen,
daß die
normale Pedalposition die in 1 dargestellte
Position ist, in der die Mittelebene H des Pedalkörpers, welche
die geometrische Achse A schneidet und parallel zur oberen Auflagefläche verläuft, im
wesentlichen horizontal ist.
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Das
Pedal weist einen vorderen Bügel 4a mit einer
Einhakstange 5a auf, die vor der Pedalachse 2 angeordnet
ist, wobei der Bügel 4a um
eine Bügelachse 6 schwenkbar
ist, welche in den Lagern 7, 8 und 9 des
Pedalkörpers
angebracht ist. Die Lager 7 und 9 sind am Außen- und
Innenrand des Pedalkörpers
vorgesehen, während
das Lager 8 sich in der Mitte der Breite des Pedalkörpers in
einem Bereich 10 befindet, der von der Nabe 11 des
Pedalkörpers nach
vorn vorsteht. Die Einhakstange 5a ist im wesentlichen
parallel zur Achse A des Pedals.
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Ein
hinterer Bügel 12a mit
einer hinter und im wesentlichen parallel zu der Pedalachse A angeordneten
Einhakstange 13a ist um eine Bügelachse 14 verschwenkbar,
die in den den Lagern 7, 8 und 9 ähnlichen
Lagern des Pedalkörpers
montiert ist.
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Die
Bügel 4a, 12a des
Pedals sind zwischen der geometrischen Achse A des Pedals und den Schwenkachsen 6 oder 14 dieser
Bügel angeordnet.
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Das
Pedal ist vorzugsweise ein doppelseitiges Pedal, das in bezug auf
die geometrische Drehachse A derart symmetrisch ist, daß sich auf
der Unterseite des Pedals, wie in 1 gezeigt,
Bügel 4b und 12b befinden,
die zum vorderen bzw. hinteren Bügel
werden, wenn das Pedal um 180° um
die Achse A gedreht ist.
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Wie
in der 8 dargestellt bilden der vordere Bügel 4a und
der hintere Bügel 12b ein
einstückiges
Teil, das einen im wesentlichen rechteckigen Rahmen G bildet. Zwei
Schenkel 15 dieses Teils, die im wesentlichen orthogonal
zu den Stan gen 5a, 13b verlaufen, weisen einen
kreisbogenförmigen
Bereich 15a in einer zur Mittelebene des Rahmens G orthogonal
verlaufenden Ebene auf; in jedem Bereich 15a ist jeweils
ein Loch 16 für
den Durchtritt der Schwenkachse 6 vorgesehen.
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Im
folgenden genauer beschriebene elastische Einrichtungen E spannen
jeden Bügel 4a, 12a in eine
Ruheposition vor, in der die Mittelebene des Bügels im wesentlichen orthogonal
zur Mittelebene H des Pedals verläuft, wie in 1 dargestellt.
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Die
Einhakstangen 5a, 13a befinden sich über dem
Pedalkörper 1 und
können,
wie in 6 dargestellt, durch Drehen wenigstens eines Bügels 4a voneinander
weg bewegt werden, um den Durchtritt und das Einhaken des unter
einer Sohle 5 des Radfahrschuhs in einer Aufnahme oder
einer tunnelartigen Ausnehmung 17 der Sohle befestigten
Keils C zu ermöglichen,
wobei wenigstens ein Rand der Ausnehmung durch einen einen Haken 18 bildenden Vorsprung
begrenzt ist.
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Die
Dicke des Hakens 18 ist größer als die des Keils C. Der
oder die Haken, wie der Haken 18, erleichtern das Laufen
des Radfahrers auf hartem Boden, da sie den Kontakt des insbesondere
metallischen Keils C mit dem Boden verhindern. Jedoch erschwert
das Vorhandensein dieser Haken oder Vorsprünge auf beiden Seiten des Keils
C das Einhaken des Keils in das Pedal. Bisher mußte der Radfahrer die Sohle 5 und
den Keil C dem Pedal P unter einem Winkel zuwenden, der innerhalb
eines relativ begrenzten Winkelbereichs lag.
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Um
diesen Einhakwinkelbereich zu vergrößern liegt erfindungsgemäß die Schwenkachse 6 des vorderen
Bügels
unter der Mittelebene H des Pedals. Die Achse 6 befindet
sich somit in bezug auf diese Ebene H auf der der Stange 5a gegenüberliegenden Seite.
Ferner ist der obere vordere Teil des Pedalkörpers durch eine Fläche 19a begrenzt
die nach vorn gerichtet von oben nach unten geneigt ist. Diese Neigung
der Fläche 19a wird
durch das Tieferlegen der Achse 6 möglich, wodurch ausreichend
Material um die von der Achse 6 durchquerten Lager vorhanden bleibt.
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Der
Neigungswinkel β (4)
der Fläche 19a in
bezug auf die Mittelebene H des Pedals liegt vorteilhafterweise
in der Größenordnung
von 40°. Der
Winkelbereich der Schuhbefestigung α kann 25° erreichen. Die obere Stützfläche Ha des
Pedalkörpers,
die parallel zur Ebene H verläuft,
bildet mit der Fläche 19a den
gleichen Winkel β.
Die beiden den Grenzen des Winkelbereichs der Schuhbefestigung α entsprechenden
Positionen sind in den 4 und 5 dargestellt.
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4 zeigt
den Fall der das Einhaken erlaubenden minimalen Neigung der Sohle 5 in
bezug auf die Ebene H. Der Keil C greift mit seiner vorderen Nase 20 unter
die vordere Stange 5a, während der hintere Teil 21 des
Keils an der hinteren Stange 13a anliegt.
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5 zeigt
den das Einhaken des Keils C erlaubenden maximalen Neigungswinkel
der Sohle 5 in bezug auf die Mittelebene H. In dieser Position
liegt der Haken 18 an der geneigten Fläche 19a des vorderen
Teils des Pedals an und die Nase 20 des Keils greift unter
die Stange 5a. Der hintere Teil 21 des Keils C
befindet sich mit Abstand über
der Stange 13a. Der von der Nase 20 auf die Stange 5a ausgeübte Druck
ermöglicht
das Drehen des Pedals P in bezug auf die Sohle S in der Richtung,
welche das Einhaken des hinteren Bereichs 21 des Keils
unter der Stange 13a bewirkt.
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Bei
einem Pedal, das mit Einhakstangen 5a, 13a nur
auf einer Seite, nämlich
der in 1 oberen Seite, versehen ist, kann sich die Schwenkachse 14 des
hinteren Bügels
auf der Höhe
der Ebene H befinden.
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Jedoch
befindet sich bei einem Pedal mit Einhakeinrichtungen auf beiden
Seiten (doppelseitiges Pedal) die Schwenkachse 14 des hinteren
Bügels 13a über der
Ebene H und ist zur Achse 6 in bezug auf die geometrische
Achse A des Pedals symmetrisch. Auf diese Weise befindet sich, wenn
das Pedal eine um 180° in
bezug zur Position der 1 gedrehte Position einnimmt,
die Achse 14, die als Schwenkachse des Bügels 4b dient,
welcher zum vorderen Bügel
geworden ist, unter der Ebene H. Ferner ist der untere hintere Teil
des Pedals P in der Position der 1 durch
eine geneigte Fläche 19b begrenzt,
die in bezug auf die Achse A zur Fläche 19a symmetrisch
ist.
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Wie
in 8 ersichtlich ist die obere Stange 5a an
ihren Enden mit den Schenkeln 15 des Rahmens durch die
geneigten Bereiche 15b verbunden.
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Ein
Anschlag 22, 23 ist vorteilhafterweise an jedem
Ende der Stange 5a vorgesehen, um die mögliche seitliche Verschiebung
der unter dieser Stange 5a eingehakten Nase 20 des
Keils C zu begrenzen. Diese seitliche Verschiebung wird auf einen
optimalen Wert, beispielsweise ±2,5 mm zu beiden Seiten einer
Mittelposition, eingestellt, indem die Anschläge 22, 23 mit
einer geeigneten Abmessung parallel zur Stange 5a ausgebildet
werden.
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Jeder
im wesentlichen orthogonal zur Stange 5a verlaufende Schenkel 15 weist
eine im wesentlichen in der Mitte zwischen dem Loch 16 und
der oberen Stange 5a befindliche Öse 24 auf, die im
wesentlichen in das Innere des Rahmens G vorsteht.
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Die
elastischen Rückstelleinrichtungen
E eines Bügels,
wie beispielsweise 4a, umfassen zwei unterschiedliche Torsionsfedern 25a, 26a (2), die
jeweils eine von der Bügelachse 6 durchsetzte Wicklung
aufweisen. Die Federn 25a, 26a sind zu beiden
Seiten des vorstehenden Mittelbereichs 10 des Pedalkörpers im
Inneren des Bügels 4a angeordnet.
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Das
von dem Mittelbereich 10 entfernte Ende einer Wicklung
endet in einem geraden Segment, wie beispielsweise 27a,
das eine Klaue bildet, die an der benachbarten Öse 24 des Bügels anliegt.
Das andere Ende der Wicklung, das dem Mittelbereich 10 benachbart
ist, endet in einem geraden Segment 28a, das an einem Anlageteil 29a aus
einem Material abgestützt
ist, das härter
als das des Pedalkörpers 1 ist.
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Der
Pedalkörper 1 kann
aus einem Kunststoff oder einer leichten Legierung oder aus einem anderen
Material bestehen, dessen Härte
nicht ausreicht, zu verhindern, daß das Abstützen des Segments 28a eine
Marke erzeugt oder sogar das Material beeinträchtigt. Das Teil 29a,
das beispielsweise aus Stahl hergestellt ist, ist ausreichend hart,
um das Abstützen
des Segments 28a ohne Beschädigung aufzunehmen.
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Das
Teil 29a besteht vorteilhafterweise aus einer in 9 zu
erkennenden Einstellstange mit einem Kopf 30, der einen
diametralen Schlitz aufweist, um das Drehen des Teils mittels eines
Werkzeugs zu ermöglichen.
Das andere Ende besteht aus einer koaxialen Scheibe 31,
die drehbar in einer kreisförmigen
Aufnahme angebracht ist, welche in einem Teil des Körpers 1 ausgebildet
ist, der eine Art von Kappe 32a oder Ansatz bildet. Im
Mittelbereich, in Axialrichtung des Teils 29a gesehen,
sind zwei weitere, kreisförmige
Auflager bildende Scheiben 33, 34 vorgesehen,
die in einer zylindrischen Aufnahme mit dem selben Durchmesser aufgenommen
werden, welche in dem Mittelbereich 10 des Körpers 1 ausgebildet
ist. Die Drehführung
des Teils 29a um seine geometrische Achse ist durch die
Scheiben 31, 33, 34 und den Kopf 30 gewährleistet.
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In
axialer Richtung sind einerseits zwischen dem Kopf 30 und
der Scheibe 34 und andererseits zwischen den Scheiben 33 und 31 ebene
Stützflächen, wie
beispielsweise 35, 36, vorgesehen, die parallel
zur geometrischen Achse des Teils 29a verlaufen. Der radiale
Abstand der Flächen,
beispielsweise 35, 36, zu dieser Achse variiert
von einer Fläche
zur nächsten.
Das Endsegment 28a einer Feder stützt sich an einer der Flächen, beispielsweise 35, 36,
ab. Das Teil 29a ist in seiner Winkelposition durch den von
dem Segment 28a der Feder auf die Stützfläche aufgebrachten Druck gehalten.
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Durch
Drehen des Teils 29a mittels eines Werkzeugs, das in den
Schlitz des Kopfs 30 eingesetzt ist, ist es möglich, die
Stützfläche 35 oder 36 des
Segments 28a der Feder zu wechseln und so die Spannung
der Feder zu modifizieren.
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Der
ein einstückiges
Teil bildende Rahmen G besteht vorteilhafterweise aus Stahl. Der
Querschnitt der Stangen 5a, 13b und 5b, 13a kann
anstatt kreisrund, wie bei einem Metalldraht, quadratisch oder rechteckig
sein. Der vordere obere Rand der hinteren Stange 13a, 13b kann
eine Schräge
k aufweisen, die in Vorwärtsrichtung
von oben nach unten verläuft. Diese
Schräge
erleichtert die Abwärtsbewegung
des hinteren Teils 21 des Keils.
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Die
am hinteren Ende des Körpers 1 befindliche
Kappe 32b oder 32a hat als erste Funktion das Vermeiden
des Verhakens des hinteren Bügels
mit der Nase C des Keils beim Einsetzen des Schuhs. Diese Kappe 32b oder 32a dient
ferner als Stütze
für den
hinteren Bügel 12a, 12b in
dessen Ruhestellung.
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Die
Funktionsweise des Pedals wird im folgenden beschrieben.
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Wenn
der Radfahrer, der mit einem Schuh mit einer Sohle 5 und
einem Keil C (4 bis 7) versehen
ist, den Keil und die Sohle mit dem Pedal verhaken möchte, genügt es, die
Sohle S in bezug auf die Mittelebene H unter einem innerhalb des
Winkelbereichs α der
Schuhbefestigung liegenden Winkel an das Pedal zu führen, um
die Nase 20 des Keils unter die Stange 5a des
vorderen Bügels
zu haken. Durch Druck mittels des hinteren schrägen Bereichs 21 des
Keils auf die Stange 13a des hinteren Bügels bewirkt der Radfahrer
durch Drehen des vorderen Bügels 4a um
die Achse 6 ein Auseinanderbewegen der Stangen 5a und 13a,
wie in 6 dargestellt. Obwohl bei dem vorliegenden Beispiel
der hintere Bügel 13a an
dem Ansatz 32b anliegt, kann eine Möglichkeit zum Rückstellen
der Stange 13a durch Drehen des Bügels um die Achse 14 vorgesehen
sein.
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Die
Schrägfläche 19a der
Vorderseite des Pedals bildet eine Zone, auf der die Gleitstücke 18 der
Sohle beim Einhaken gleiten können.
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Da
der Winkelsektor α,
der das Einhaken ermöglicht,
vergrößert ist,
nämlich
um ungefähr
25°, ist das
Anbringen des Schuhs, das heißt
das Einhaken des Keils C in das Pedal, vereinfacht und schneller.
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Das
Lösen des
Schuhs erfolgt auf klassische Weise durch eine Drehbewegung des
Fußes,
die das Freigeben des hinteren Teils des Keils C aus der Verhakung
mit der hinteren Stange 13a ermöglicht, wobei der vordere Bügel zurück gedrückt wird.
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Wenn
der Schuh in das Pedal eingehakt ist, begrenzen die inneren Anschläge 22, 23 (8)
des Bügels 4a präzise die
seitliche Auslenkung der Nase 20 des Keils und somit des
Schuhs. Wenn die Nase 20 des Keils eine Breite von 11 mm
hat, kann der Abstand der den Anschlägen 22, 23 zugewandten
Seiten 16 mm sein, wodurch eine konstante seitliche Freiheit von ±2,5 mm
gegeben ist, unabhängig von der
Breite der Aufnahme 17 oder der tunnelartigen Ausnehmung
des Schuhs, in der der Keil C befestigt ist.
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Die
Konstruktion des Pedals ist durch die Tatsache vereinfacht, daß der Rahmen
G einen hinteren Bügel
und einen vorderen Bügel
vereinigt. Es ist möglich,
die Vorspannung der Federn 25a, 26a mit dem Teil 29a einzustellen.