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Sperrvorrichtung, insbesondere für den Schalthebel eines Geschwindigkeitswechselgetriebes
von Fahrrädern Die Erfindung bezieht sich auf eine Sperrvorrichtung, welche insbesondere
für den Schalthebel eines Geschwindigkeitswechselgetriebes von Fahrrädern bestimmt
ist, um diesen in der jeweils eingestellten Lage entgegen der Wirkung von Rückstellkräften
festzuhalten.
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Es sind bereits Sperrvorrichtungen bekannt, welche unter Verwendung
von elastisch deformierbaren Scheiben oder Tellerfedern arbeiten. Bei den bekannten
Sperrvorrichtungen bestehen die Tellerfedern aus Hohlscheiben, welche normalerweise,
d. h. im Ruhezustand, gewölbt sind. Die Verwendung solcher gewölbter Scheiben hat
erhebliche Nachteile. Zunächst sind gewölbte Scheiben schwierig herzustellen und
daher entsprechend teuer. Vor allem aber sind die bisher bekannten gewölbten Scheiben
infolge ihrer Wölbung verhältnismäßig steif. Daher ist mit solchen gewölbten Scheiben
eine einwandfreie Regulierung und Feineinstellung der Reibungskraft praktisch kaum
möglich, weil die Verbindung, welche man mit Hilfe dieser gewölbten Scheiben erzielen
will, entweder zu hart und fest ist oder überhaupt nicht hält. Durch die Erfindung
wird bezweckt, diese Mängel der bekannten Sperrvorrichtungen auf einfache Weise
zu beseitigen.
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Die Erfindung besteht im wesentlichen darin, daß eine im entspannten
Zustand ebene Scheibe zwischen einer ortsfest angeordneten Kegelfläche und einer
konzentrisch zur Drehachse des Schalthebels, der `Felle od. dgl. liegenden Kegelfläche
angeordnet ist, welche der ortsfesten Kegelfläche unter Zwischenschaltung der ebenen
Scheibe mit einstellbarem Abstand gegenüberliegt. Die Einstellung des Abstandes
zwischen beiden Kegelflächen kann in an sich bekannter Weise mittels einer Schraube
vorgenommen werden.
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Die Verwendung einer flachen Scheibe an Stelle einer im Ruhezustand
gewölbten Scheibe hat zunächst den Vorteil einer sehr einfachen und billigen Herstellung.
Außerdem ermöglicht sie aber im Gegensatz zu den bekannten, gewölbten Scheiben eine
sehr feine Regulierung und Feineinstellung der Brems- oder Reibungskraft. Zu der
Federkraft der elastischen Seheibe kommt nämlich noch, vor allem im Zustand der
stärksten Befestigung, die Klemmkraft der beiden Kegelflächen, welche von beiden
Seiten auf die Scheibe einwirken. Bei den bekannten Vorrichtungen kann ein derartiger
Effekt nicht auftreten.
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Die erfindungsgemäß im entspannten Zustand ebene Scheibe kann elastisch
defortniert werden, bis sie sich der Form der beiden Kegelflächen nähert, um letztere
in der Stellung ihres geringsten Abstandes zu verriegeln, während sie andererseits,
von dieser Stellung ausgehend, eine gegenseitige Relativdrehung der miteinander
verbundenen Teile gestattet, welche um so freier wird, je weiter diese Teile voneinander
entfernt werden.
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Die Vorrichtung gemäß der Erfindung kann zum Sperren, Feststellen
oder Verriegeln beliebiger mechanischer Kontrollorgane verwendet werden. z. B. zur
Ein- und Feststellung von Übertragungsorganen, Getrieben, Übersetzungen od. dgl.,
bei Fahrrädern, Motorrädern oder sonstigen Fahrzeugen. Sie eignet sich auch zurÜbertragung
vonBewegungen zwischen zwei koaxialen Wellen, die wahlweise miteinander verbunden
oder voneinander getrennt werden sollen, wie z. B. bei Reibungskupplungen zwischen
Motor und Treibrädern. Im folgenden ist die Erfindung an Hand eines besonderen Ausführungsbeispiels
beschrieben, welches den Einstellhebel eines Geschwindigkeitswechselgetriebes für
Fahrräder mit Kettenumlagerung betrifft.
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In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht.
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Fig. 1 bis 3 zeigen im schematischen Schnitt die wesentlichen Teile
einer elementaren Vorrichtung gemäß der Erfindung, welche für beliebige Verwendung
geeignet sind. in den beiden Grenzstellungen (Fig. 1 und 3) sowie in einer
mittleren Stellung (Fig. 2) ; Fig. 4 zeigt eine Zusammenstellungsansicht eines Handhebels
für das Geschwindigkeitswechselgetriebe eines Fahrrades unter Anwendung der Erfindung,
während
Fig. 5 die Bauteilgruppe gemäß, Fig: 4 in auseinandergezogener
Anordnung der einzelnen Teile entsprechend der Linie V-V darstellt.
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Wie aus Fig. 1 bis 3 der Zeichnung ersichtlich ist, besteht die Vorrichtung
gemäß der Erfindung im wesentlichen aus zwei starren, kegeligen Flächen 1 und 2,
welche komplementäre Kegel aufweisen und welceh in bezug zueinander längs einer
gemeinsamen Achse 3 beweglich sind. Zwischen diesen Kegelflächen 1 und 2 ist eine
durchbrochene, elastisch deformierbare Scheibe 4 eingefügt, welche im wesentlichen
den gleichen Durchmesser wie die Kegelflächen besitzt. Der dieKegelflächel tragendeTeil
kann in einen Schaft 1' auslaufen, welcher zugleich als Führung sowohl für den die
Kegelfläche 2 tragenden Teil als auch für die Scheibe 4 dient.
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Der Teil 1 kann nach Belieben ortsfest oder drehbar sein. Wenn dieser
Teil ortsfest angeordnet ist, veranlaßt die durch irgendwelche Mittel hervorgerufene
Annäherung der Kegelfläche 2 an die Kegelfläche 1 eine immer mehr ansteigende Reibung
zufolge der Wirkung der Durchbiegung der Scheibe 4 zwischen den Flächen 1 und 2,
wodurch eine eventuelle Drehbewegung der Fläche 2 in bezug auf die Fläche 1 um die
Achse 3 unterbrochen wird. Eine solche kelativbewegung wird vollständig verhindert
in der in Fig. 3 veranschaulichten Stellung der beiden Flächen, in welcher die Scheibe
4 fest zwischen den Flächen 1 und 2 blockiert ist und praktisch jegliche Relativdrehung
derselben beseitigt.
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Eine wie vorstehend arbeitende Vorrichtung kann verwendet werden,
um die mit der Fläche 2 verbundenen Kontrollorgane in derjenigen Stellung zu halten,
in welche sie gebracht worden sind, wobei der fortdauernden Wirkung von Rückführungskräften
entgegengewirkt wird, die durch die Reibung zwischen der Scheibe 4 und den Flächen
1 und 2 im Gleichgewicht gehalten werden. In diesem Fall kann die Fläche 1 in einem
ortsfesten Teil des Rahmens oder Gestelles vorgesehen sein, auf welchem die Regelorgane
montiert sind.
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Wenn vorausgesetzt wird, daß die Fläche 1 drehbar ist und einen Teil
einer Triebwelle bildet, so ist es klar. daß die Vorrichtung dazu verwendet werden
kann, um die Drehbewegung auf mit der Fläche 2 verbundene Organe zu übertragen.
Hierbei findet die Bewegung im Fall der Fig. 3 ohne Schlüpfen oder Rutschen statt,
während in den Zwischenstellungen zwischen denjenigen gemäß Fig. 3 und 1 ein größerer
oder kleinerer Schlupf eintritt. In der Stellung der Fig. 1 schließlich kann das
mit der Fläche 2 verbundene Organ zum Stillstand kommen. Es ist offensichtlich,
daß in diesem Anwendungsfall die Fläche 2 normalerweise durch Federorgane, welche
die Wirkung der elastischen Scheibe überwinden können, in der in Fig.3 dargestellten
Stellung gehalten werden kann, aus der sie willkürlich entgegen der Wirkung der
Federorgane herausbewegt werden kann, wobei in jedem Fall dank der Elastizität der
Scheibe 4 ein sanftes Auskuppeln und allmähliches Einkuppeln erzielt wird.
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Die in den Fig.4 und 5 dargestellte Vorrichtung besteht aus einem
gewöhnlichen Handhebel 5, welcher zur Einstellung eines Kabels 6 dient, das an der
Stelle 7 an dem Hebel verankert ist. Der Handhebel 5 sitzt auf einem Drehzapfen
8, der von einem Band 9 oder einer Schelle getragen wird, die an dem Rahmen eines
Fahrrades befestigt werden kann, und mit der das Ankerstück 10 des Kabels
verbunden ist.
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Der Drehzapfen 8 ragt von einer erweiterten `äußeren Grundfläche hervor,
die eine kegelige Fläche 11 darbietet, welche der Kegelfläche 1 der Fig. 1 und 3
entspricht. Zu dieser Kegelfläche 11 bildet eine kegelige Fläche 12 eines inneren
Sitzes des Handhebels 5, die der Kegelfläche 2 der Fig. 1 bis 3 entspricht, ein
Gegenstück. Zwischen diesen beiden Flächen 11 und 12 ist eine elastisch deformierbare
Scheibe 13 eingefügt, die mit einem Loch 14 mit zwei gegenüberliegenden geraden
Seiten 14' versehen ist, welch letztere mit entsprechenden Facetten an dem Drehzapfen
8 zusammenarbeiten, um eine Drehung der Scheibe 13 zu verhindern.
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Eine dickere und daher nicht deformierbare Scheibe 15 von gleicher
Form wie die Scheibe 13 ist in einer äußeren Ausnehmung 16 des Handhebels 5 angeordnet.
Diese Scheibe 15 wird mit Hilfe einer Schraube 17 in Stellung gehalten. welche in
eine mit Gewinde versehene Bohrung des Drehzapfens 8 einschraubbar ist, um die verschiedenen
Teile zusammenzuhalten. Es ist augenscheinlich, daß durch mehr oder weniger starkes
Anziehen der Schraube 17 eine größere oder kleinere Deformation der Scheibe 13 und
dadurch ein mehr oder weniger kräftiges Bremsen des Handhebels 5 in derjenigen Stellung
hervorgebracht wird, in welche derselbe entgegen der Wirkung der auf das Kabel 6
rückwirkenden Kräfte gebracht worden ist.
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Eine Vorrichtung der vorstehend beschriebenen Art bildet einen sehr
wirksamen Ersatz für analoge Vorrichtungen mit konkaven Scheiben, welche Scheiben
entweder zu starr sind, um geeignete Reibungsflächen bilden zu können und daher
häufig zu Brüchen führen, oder welche zu elastisch nachgiebig sind, um eine Kontrolle
ihrer Bremswirkung ermöglichen zu können.
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Im übrigen beschränkt sich die Erfindung selbstverständlich nicht
auf die vorstehend beschriebenen und in der Zeichnung veranschaulichten Ausführungsbeispiele,
sondern sie umfaßt alle Varianten im Rahmen des wesentlichen Erfindungsgedankens.