DE10203581A1 - Effective and inexpensive drive for a bicycle dynamo, has a dynamo drive wheel of coarse crystalline material - Google Patents

Effective and inexpensive drive for a bicycle dynamo, has a dynamo drive wheel of coarse crystalline material

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62J—CYCLE SADDLES OR SEATS; AUXILIARY DEVICES OR ACCESSORIES SPECIALLY ADAPTED TO CYCLES AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. ARTICLE CARRIERS OR CYCLE PROTECTORS
    • B62J6/00—Arrangement of optical signalling or lighting devices on cycles; Mounting or supporting thereof; Circuits therefor
    • B62J6/06—Arrangement of lighting dynamos or drives therefor
    • B62J6/08—Tyre drives

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Tires In General (AREA)

Abstract

A bicycle dynamo (D) with a friction coupling between the drive wheel and the cycle tire (F) comprises a dynamo drive wheel (A) whose surface is of a coarse, hard crystalline material.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Fahrraddynamo, der über eine Reibungskupplung von einem Fahrradreifen angetrieben wird, wobei das Antriebsrad des Dynamos so ausgebildet ist, dass es auch bei ungünstigen Witterungsbedingungen, d. h. bei Regen und Schnee einwandfrei funktioniert. The invention relates to a bicycle dynamo, which has a friction clutch a bicycle tire is driven, the drive wheel of the dynamo being designed in this way is that even in unfavorable weather conditions, i.e. H. in rain and snow works flawlessly.

Übliche Fahrraddynamos werden durch ein am Dynamokopf angebrachtes Antriebsrad angetrieben. Dieses wird an den Fahrradreifen angedrückt und durch Reibungskupplung wird die Drehbewegung des Fahrradreifens auf das Antriebsrad des Dynamos übertragen und bringt es in Rotation. Dieses Prinzip ist einfach und mit relativ geringem Aufwand zu realisieren. Von Nachteil ist die relativ geringe, d. h. nicht lange anhaltende Funktionssicherheit. Nach einiger Betriebszeit schleift sich nämlich die Oberfläche des Antriebsrades und auch die Laufbahn am Fahrradreifen ab. Dadurch sinkt der Reibungskoeffizient und das Dynamo-Antriebsrad schleift zunehmend mehr, bis es schließlich, vor allem bei Nässe und Schnee, nur noch schleift und stillsteht. Conventional bicycle dynamos are driven by a drive wheel attached to the dynamo head driven. This is pressed onto the bicycle tire and is by friction clutch transmit the rotational movement of the bicycle tire to the drive wheel of the dynamo and get it rotating. This principle is simple and with relatively little effort realize. The disadvantage is the relatively low, i. H. not long lasting Reliability. After some operating time, the surface of the Drive wheel and also the track on the bicycle tire. This reduces the Coefficient of friction and the dynamo drive wheel grinds more and more until it finally, especially in wet and snow, only grinds and stands still.

Diesem Nachteil versuchte man durch verschiedene Maßnahmen zu begegnen. So wurden z. B. Dynamo-Antriebsräder mit geriffelter Oberfläche ausgestattet. Ebenso wurden auf den Fahrradreifen geriffelte oder genoppte Laufbahnen angebracht. Es wurden unterschiedliche Materialien für die Laufräder eingesetzt, wie gehärteter Stahl, Keramik, Gummi. Trotzdem konnte keine ausreichend lang anhaltende Funktionssicherheit erzielt werden. Es wurden auch andere Wege beschritten, wie z. B. Dynamos, die an der Fahradnabe angebracht sind und direkt vom Fahrrad angetrieben werden. Derartige Dynamos sind allerdings relativ aufwendig und teuer. Various attempts were made to counter this disadvantage. So were z. B. Dynamo drive wheels equipped with a corrugated surface. Likewise, the Bicycle tires with grooved or pimpled raceways attached. There were different ones Materials used for the impellers, such as hardened steel, ceramic, rubber. Nevertheless it was not possible to achieve long-term functional reliability. There were also other ways, such as. B. Dynamos on the bike hub are attached and driven directly by the bike. Such dynamos are however relatively complex and expensive.

In der Offenlegungsschrift 2057079 v. 25.5.1972 wird eine Lösung vorgeschlagen, bei der eine formschlüssige Verbindung zwischen Dynamo und Felge mit Hilfe von Nocken und Lochkranz hergestellt wird. Nachteil dieser Lösung ist der relativ große und teure Aufwand für die speziell ausgebildete Felge bzw. des speziellen Fahrradreifens. In laid-open publication 2057079 v. 25.5.1972 a solution is proposed in which a positive connection between dynamo and rim with the help of cams and Hole ring is made. The disadvantage of this solution is the relatively large and expensive effort for the specially trained rim or the special bicycle tire.

In der Offenlegungsschrift DE 40 11 567 A1 (B62J6/19) vom 2.8.1990 wird ein formschlüssiger Antrieb in der Art eines Zahnriemens vorgeschlagen. Diese Lösung ist aber ebenfalls mit großem Aufwand verbunden. In the published patent application DE 40 11 567 A1 (B62J6 / 19) dated 2.8.1990 a positive drive proposed in the manner of a toothed belt. But this solution is also associated with great effort.

Außerdem wird in obiger Offenlegungsschrift eine "selbstschärfende" kunststoffgebundene Drahtbürste als Antriebsrad vorgeschlagen. Diese Lösung erfordert einen relativ hohen Fertigungsaufwand und hat wegen der relativ geringen Härte der Stahldrähte eine geringe Standzeit. In addition, in the above publication a "self-sharpening" plastic-bound Wire brush proposed as a drive wheel. This solution requires a relatively high one Manufacturing effort and has a low due to the relatively low hardness of the steel wires Life.

Das Gebrauchsmuster mit der Rollennummer G 91 15 521.5 v. 27.2.92 und das United States Patent 5,165,776 v. 24. Nov. 1992 schlagen ähnliche Lösungen mit den bereits beschriebenen Nachteilen vor. The utility model with the roll number G 91 15 521.5 v. February 27, 1992 and the United States Patent 5,165,776 v. Nov. 24, 1992 propose similar solutions to those already described Disadvantages.

Vorliegender Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, übliche, d. h. preiswerte Dynamos mit einem preiswerten Antrieb auszustatten, der ein langfristiges betriebssicheres Arbeiten, auch bei ungünstigen Witterungsverhältnissen, sicherstellt. The present invention is based on the object of customary, ie. H. inexpensive dynamos with to equip an inexpensive drive that works long-term, reliable in unfavorable weather conditions.

Erreicht wird dies durch ein Antriebsrad A, dessen Oberfläche aus hartem grobkörnigen Material besteht. Am geeignetsten ist Korund, wie es für Schleifscheiben und Profilfräser verwendet wird. (Siehe Bild Fig. 1). Es kann aber auch ein Material wie z. B. Gummi oder Kunststoffverwendet werden, das mit grobkörnigem harten Material, wie z. B. Sand oder anderen harten Kristallkörnern, vermischt ist. Derartige Materialien sind gießbar und ermöglichen eine preiswerte Herstellung des Antriebsrades. Alternativ kann das grobkörnige harte (kristalline) Material auch auf die Oberfläche des Antriebsrades A aufgetragen werden, ähnlich wie bei Schmiergelleinen. This is achieved by a drive wheel A, the surface of which consists of hard, coarse-grained material. The most suitable is corundum as it is used for grinding wheels and profile cutters. (See picture Fig. 1). But it can also be a material such. B. rubber or plastic can be used, which with coarse-grained hard material such. B. sand or other hard crystal grains is mixed. Such materials are pourable and enable inexpensive manufacture of the drive wheel. Alternatively, the coarse-grained hard (crystalline) material can also be applied to the surface of the drive wheel A, similarly to lubricating gel lines.

Bei einem Korund-Antriebsrad A ist die Oberfläche so hart, daß sie sich praktisch nicht abnutzt. Mit seiner rauen Oberfläche raut es ständig den Gummi des Fahrradreifens F auf und hält den Reibungkoeffizient genügend groß. Es benötigt keine Riffelung des Fahrradreifens F, sondern läuft auch auf der glatten Reifenoberfläche einwandfrei und mit wenig Geräuschbelästigung. Es ermöglicht, die Kontaktstelle K am Fahrradreifen F so tief zu legen, d. h. an die Seitenwand des Reifens (in genügend Abstand von der im Winter mit Schnee bedeckten Lauffläche F des Fahrradreifens), dass auch bei Schnee noch einwandfreier Betrieb möglich ist. With a corundum drive wheel A the surface is so hard that it practically does not wears. With its rough surface, it constantly roughenes the rubber of the bicycle tire F and keeps the coefficient of friction sufficiently large. There is no need for corrugation of the bicycle tire F, but also runs flawlessly and with little on the smooth tire surface Noise pollution. It enables the contact point K on the bicycle tire F to be positioned so low that d. H. on the sidewall of the tire (at a sufficient distance from that with snow in winter covered tread F of the bicycle tire), that even in snow still perfect operation is possible.

Durch zwei zusätzliche konstruktive Maßnahmen kann die Funktionssicherheit noch gesteigert werden.

  • 1. Die Reibung und damit die Funktionssicherheit wird zusätzlich erhöht, indem das Antriebsrad im Kontaktbereich K mit dem Fahrradreifen konkav ausgebildet ist, d. h. die Oberfläche des Antriebsrades ist der Wölbung der Oberfläche des Fahrradreifens angepasst.
  • 2. Das Antriebsrad ist im Kontaktbereich K mit dem Fahrradreifen leicht konisch ausgebildet, so dass zwischen dem großen Berührungskreis BG und kleinen Berührungskreis Bk des Antriebsrades und des Fahrradreifens gleiche Umfangsgeschwindigkeit entsteht. Wird der kleine Durchmesser (d1) zum großen Durchmesser (d2) des Antriebsrades im Verhältnis des kleinen Durchmessers D1 des Kontaktkreises des Fahrradreifens zum großen Durchmesser D2 des Kontaktkreises des Fahrradreifens dimensioniert, so wird ein konstruktionsbedingtes Schleifen verhindert, weil die Umfangsgeschwindigkeit auf der gesamten Berührungslinie sowohl beim Dynamo-Antriebsrad als auch beim Fahrradreifen gleich groß ist. Beträgt beispielsweise der kleine Berührungskreis D1 des Fahrradreifens 50 cm und der große D2 = 51 cm, so ergibt sich bei 2 cm für den kleinen Durchmesser d1 des Kontaktkreises des Dynamoantriebsrades ein d2 = d1.D2/D1 = 2.51/50 = 2,04 cm.
Functional reliability can be increased by two additional design measures.
  • 1. The friction and thus the functional reliability is additionally increased by the drive wheel in the contact area K being concave with the bicycle tire, ie the surface of the drive wheel is adapted to the curvature of the surface of the bicycle tire.
  • 2. The drive wheel is slightly conical in the contact area K with the bicycle tire, so that the same circumferential speed arises between the large contact circle BG and the small contact circle Bk of the drive wheel and the bicycle tire. If the small diameter (d1) to the large diameter (d2) of the drive wheel is dimensioned in the ratio of the small diameter D1 of the contact circle of the bicycle tire to the large diameter D2 of the contact circle of the bicycle tire, construction-related grinding is prevented because the circumferential speed on the entire contact line both the same size for the dynamo drive wheel as for the bicycle tire. For example, if the small contact circle D1 of the bicycle tire is 50 cm and the large D2 = 51 cm, then at 2 cm for the small diameter d1 of the contact circle of the dynamo drive wheel, d2 = d1.D2 / D1 = 2.51 / 50 = 2.04 cm ,

Oben beschriebene Erfindung bietet folgende Vorteile:

  • 1. Sicherer Betrieb auch unter ungünstigen Witterungsbedingungen
  • 2. Preiswerte Lösung durch Anwendung preiswerter Materialien und preiswerter Herstellverfahren. (Gießverfahren.)
  • 3. Geräuscharmer Lauf.
  • 4. Nachrüstbar auf gebrauchte Dynamos.
The invention described above offers the following advantages:
  • 1. Safe operation even under unfavorable weather conditions
  • 2. Inexpensive solution through the use of inexpensive materials and inexpensive manufacturing processes. (Casting).
  • 3. Quiet running.
  • 4. Can be retrofitted to used dynamos.

An üblichen Dynamos kann das erfindungsgemäße Antriebsrad auf verschiedene Weise nachgerüstet werden:

  • 1. Ersatz des bisherigen Antriebsrades durch ein erfindungsgemäßes Antriebsrad z. B. mittels Schraubbefestigung.
  • 2. Über das bisherige Antriebsrad wird ein erfindungsgemäßes Antriebsrad, das mit einem Hohlraum versehen ist gestülpt und z. B. formschlüssig oder mittels Kleber oder Kitt befestigt.
  • 3. Auf das bisherige Antriebsrad wird ein erfindungsgemäßes Antriebsrad aufgesetzt und mittels Kleber oder Kitt befestigt. Zur Zentrierung während der Klebung wird ein Stück Gummischlauch über beide Antriebsräder gestülpt.
The drive wheel according to the invention can be retrofitted to conventional dynamos in various ways:
  • 1. Replacement of the previous drive wheel by an inventive drive wheel z. B. by means of screw fastening.
  • 2. A drive wheel according to the invention, which is provided with a cavity, is slipped over the previous drive wheel and z. B. positively or by means of glue or putty.
  • 3. A drive wheel according to the invention is placed on the previous drive wheel and fastened by means of adhesive or putty. A piece of rubber hose is slipped over both drive wheels for centering during gluing.

Ein Ausführungsmuster ist als Prototyp bereits zwei Jahre in Erprobung. Selbst bei Regen und Schnee funktioniert der Dynamo einwandfrei. A prototype has already been in trial for two years. Even in the rain and snow the dynamo works perfectly.

Claims (11)

1. Fahrraddynamo mit Reibungskupplung zwischen Antriebsrad und Fahrradreifen, dadurch gekennzeichnet, daß die Oberfläche des Dynamo-Antriebsrades aus grobkörnigem, harten (kristallinen) Material besteht. 1. Bicycle dynamo with friction clutch between the drive wheel and bicycle tire, characterized in that the surface of the dynamo drive wheel consists of coarse-grained, hard (crystalline) material. 2. Fahrraddynamo nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsrad aus Korund besteht. 2. Bicycle dynamo according to claim 1, characterized in that the drive wheel Corundum exists. 3. Fahrraddynamo nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Antriebsrad aus Gummi oder ähnlichem Material besteht, das mit einem grobkörnigen harten Material, z. B. Sand oder einem anderen kristallinen Material vermischt ist. 3. Bicycle dynamo according to claim 1, characterized in that the drive wheel Rubber or similar material made with a coarse-grained hard material, z. B. sand or another crystalline material is mixed. 4. Fahrraddynamo nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Oberfläche des Antriebsrades ein grobkörniges hartes Material, wie bei einem Schmirgelleinen, aufgeklebt ist. 4. Bicycle dynamo according to claim 1, characterized in that on the surface of the A coarse-grained, hard material, like an emery cloth, is glued on. 5. Fahrraddynamo nach Anspruch 1-4, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche des Antriebsrades im Kontaktbereich mit dem Fahrradreifen mit einer Wölbung der Oberfläche des Fahrradreifens angepasst ist. 5. Bicycle dynamo according to claim 1-4, characterized in that the surface of the Drive wheel in the contact area with the bicycle tire with a curvature of the Surface of the bicycle tire is adjusted. 6. Fahrraddynamo nach Anspruch 1-5, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsrad im Kontaktbereich mit dem Fahrradreifen konisch ausgebildet ist, so dass die Umfangsgeschwindigkeit über die ganze Länge der Kontaktlinie beim Antriebsrad und Fahrradreifen gleich groß ist. 6. Bicycle dynamo according to claim 1-5, characterized in that the drive wheel in Contact area with the bicycle tire is conical, so that the Peripheral speed over the entire length of the contact line at the drive wheel and Bicycle tire is the same size. 7. Fahrraddynamo nach Anspruch 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß das übliche Antriebsrad durch ein erfindungsgemäßes Antriebsrad entsprechend Anspruch 1 bis 4 ersetzt wird. (Nachrüstung). 7. bicycle dynamo according to claim 1 to 6, characterized in that the usual Drive wheel by an inventive drive wheel according to claims 1 to 4 is replaced. (Retrofitting). 8. Fahrraddynamo nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das erfindungsgemäße Antriebsrad an dem üblichen Antriebsrad befestigt wird. 8. bicycle dynamo according to claim 1 to 5, characterized in that the Drive wheel according to the invention is attached to the usual drive wheel. 9. Fahrraddynamo nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das erfindungsgemäße Antriebsrad mit einem Hohlraum versehen ist, so daß es über das übliche Antriebsrad gestülpt und befestigt werden kann. 9. bicycle dynamo according to claim 8, characterized in that the invention Drive wheel is provided with a cavity so that it has the usual drive wheel can be put up and fastened. 10. Fahrraddynamo nach Anspruch 8-9, dadurch gekennzeichnet, daß das erfindungsgemäße Antriebsrad auf das übliche Antriebsrad aufgesetzt und verklebt wird. 10. bicycle dynamo according to claim 8-9, characterized in that the invention Drive wheel is placed on the usual drive wheel and glued. 11. Fahrraddynamo nach Anspruch 1-10, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktstelle zwischen Dynamo-Antriebsrad und Fahrradreifen so tief gelegt ist, dass ein genügender Abstand zur meist verschmutzten Lauffläche des Fahrradreifens entsteht. 11. Bicycle dynamo according to claims 1-10, characterized in that the contact point between the dynamo drive wheel and the bicycle tire is so low that it is sufficient Distance to the mostly dirty tread of the bicycle tire arises.
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