DE168542C - - Google Patents

Description

KAISERLICHES

PATENTAMT.

PATENTSCHRIFT

KLASSE 63«.

Es sind bereits ähnliche Freilaufnaben mit Rücktrittbremse und Planetenräderwechselgetriebe bekannt, bei denen bei jeder Übersetzung unter Anwendung nur eines einseitigen Gesperres Freilauf möglich ist.

Diesen bekannten Anordnungen gegenüber wird die Erfindung lediglich in der im Ansprüche gekennzeichneten besonderen baulichen Anordnung der den Wechsel der Übersetzung bewirkenden, achsial verschiebbaren Kupplungshülse gesehen.

Auf der Zeichnung zeigen:

Fig. ι eine Vorderansicht der Nabe,

Fig. 2 und 3 einen Längsschnitt durch dieselbe mit eingerückter großer und kleiner Übersetzung.

Fig. 4 ist eine Einzelansicht mit teilweisem Schnitt durch die verschiebbare Kupplungshülse und

Fig. 5 ein Querschnitt der letzteren nach Linie a-a der Fig. 4, in der Pfeilrichtung gesehen.

Fig. 6 ist eine perspektivische Ansicht der Radachse mit den darauf angeordneten Teilen.

Fig. 7 ist eine perspektivische Ansicht der verschiebbaren Kupplungshülse.

Fig. 8 ist eine perspektivische Ansicht des inneren Zentralrades.

Fig. 9 ist eine Ansicht des Kettenrades mit innerer Verzahnung.

Fig. 10 und il sind Ansichten von Schale und Konus eines Kugellagers.

Fig. 12 ist eine Stirnansicht des Nabengehäuses und zeigt die Stellung der Triebe.

Fig. 13 ist eine perspektivische Ansicht des Bremsschuhes.

Fig. 14 ist eine perspektivische Ansicht des Bremsringes.

Fig. 15 ist eine perspektivische Seitenansicht der Bremsfeder.

Fig. 16, 17 und 18 sind Achsialschnitte des Kettenrades, der Unterlagscheibe und der Kettenradstellmutter.

Fig. 19 ist die Seitenansicht eines mit dem Gegenstand vorliegender Erfindung versehenen Fahrrades und zeigt insbesondere die Vorrichtung zum Umschalten des Wechselgetriebes.

Fig. 20 ist eine perspektivische Ansicht der Vorrichtung zum Wechseln der Geschwindigkeit.

Fig. 21 ist ein achsialer Längsschnitt durch eine andere Ausführungsform vorliegender Erfindung.

Fig. 22 ist eine Stirnansicht der Nabe dieser Ausführungsform und

Fig. 23 eine Einzelansicht des Zentralrades vorliegender Ausführung.

Fig. 24 ist ein achsialer Längsschnitt der Radachse und deren Teile mit teilweiser Ansieht.

Fig. 25 ist eine Längsansicht der Achse.

Fig. 26 ist eine Ansicht mit teilweisem Schnitt und zeigt die verschiedenen Triebe.

Fig. 27 ist eine perspektivische Ansicht des Bremsringes.

Die Nabe A hat die Gestalt eines Gehäuses

und ist in vorliegender Ausführung aus einem Stück hergestellt. Sie ist mit Flanschen a versehen, in denen sich Bohrungen für die Enden der Speichen befinden.

Die Nabe A besitzt eine konische Aussparung b, welche einen zylindrischen Teil c der Nabe A umgibt. Die Aussparung b ist dem Konus des Bremsschuhes B angepaßt,

ίο welcher sich passend um den zylindrischen Teil c der Nabe A legt und durch eine Feder C außer Berührung mit der Aussparung b gehalten wird. Der Bremsschuh B besitzt einen Arm D, mittels dessen er an einem zweiten Arm E (Fig. 13) drehbar festgehalten ist. Dieser trägt einen Ansatz d, mittels dessen der Bremsschuh B gegen Drehung gesichert ist.

Innerhalb des Bremsschuhs B ist ein

Flansch e (Fig. 13) vorgesehen, der einen Ring F festhält. Letzterer ist mit einer Anzahl geneigter, Kugeln g tragender Flächen f (Fig. 14) versehen. Gegen die Kugeln g legt sich das Kettenrad G, welches an dem zylindrischen Teil c der Nabe A sich führt. Das Kettenrad G wird in dieser Lage durch die mit Unterlagscheibe i versehene und Gegenmutter k gesicherte Mutter H gehalten. Beim Rückwärtsdrehen des Kettenrades G, durch Rückwärtstreten, bewegen sich die Kugeln g auf den schrägen Flächen f aufwärts und drücken den Bremsschuh B gegen die konische Wandung der Ausdrehung b, wodurch die Nabe A gebremst wird. Der abgesetzte Teil h der Nabe A ist mit Aussparungen / (Fig. 2) versehen, in vorliegender Ausführung beispielsweise deren 4, in denen Planetenräder / angeordnet sind. Diese sind um Zapfen K drehbar, welche in Bohrungen m (Fig. 2) der Nabe sitzen. Die Zapfen sind abgeflacht und legen sich mit der Abflachung gegen die Kugellagerschale N, so daß sie an der Drehung in der Nabe A verhindert werden. Die Nabe^4 ist ebenfalls mit Bohrungen für die Zapfen K versehen, so daß letztere von der Nabe A auf jeder Seite der Triebe I getragen werden, wodurch die Anwendung besonderer Lager vermieden ist. Zwischen den Ansätzen L sind in der Nabe A Aussparungen 0 (Fig. 12) angeordnet, in welche bei Anwendung der großen Geschwindigkeit Nasen u (Fig. 7) der Kuppelhülse S treten.

Das Kettenrad G ist mit einer Innenverzahnung O (Fig. 2 und 9) versehen, deren Zähne ρ mit den Zähnen der Triebe I im Eingriff stehen. Letztere stehen außerdem mit den Zähnen P einer auf der Radachse R angeordneten Hülse Q im Eingriff. Auf dieser Hülse Q ist ein Kuppelglied S. (Fig. 2 und 4) verschiebbar angeordnet und mit ihr mittels der Rollen q gekuppelt, welche in Aussparungen r (Fig. 4) liegen. Diese Rollen q werden an der seitlichen Verschiebung durch Federringe s verhindert und kuppeln die verschiebbare Hülse S mit dem inneren Zentralrade P, indem sie sich gegen die Wandung von Aussparungen t (Fig. 5) in der Kuppelhülse S legen.

Die Kuppelhülse besitzt, wie erwähnt, am einen Ende Zähne u (Fig. 7), welche in entsprechende Aussparungen 0 der Nabe A zu greifen bestimmt sind. Geschieht dies, so ist die Nabe A mit dem Kettenrad G unter Vermittlung der Triebe / des inneren Zentralrades P und der Kuppelhülse S unbeweglich verbunden. Die Nabe dreht sich dann mit der Geschwindigkeit des Kettenrades. Am anderen Ende besitzt die Kuppelhülse 5 Ausschnitte ν (Fig. 7 und 2), in welche Ansätze w (Fig. 2) des auf der Achse R festen Ringes T greifen, wenn die Kuppelhülse entsprechend verschoben ist. Nahe an dem die Ausschnitte ν tragenden Ende hat die Kuppelhülse S mehrere Zapfen oder Schrauben x, welche in öffnungen des auf der Achse lose sitzenden Ringes U (Fig. 2) greifen. Dieser Ring U liegt an einem Ring V an, welcher sich gegen einen vorstehenden Rand y der verschiebbaren Kuppelhülse >S legt und einen Stift \ trägt, der durch einen Schlitz der Achse R und durch eine in dieser gleitende Stange W hindurchgeht, welche am äußeren Ende gezahnt ist. Die verschiebbare Kuppelhülse 5 kann demnach mittels der Stange W und der Ringe U und V verschoben werden, wodurch die beiden Geschwindigkeiten in bekannter Weise abwechselnd ein- und ausgerückt werden.

Wenn die verschiebbare Kuppelhülse 5 mit dem festen Kuppelring T in Verbindung steht, ist sie außer Verbindung mit den Aussparungen 0 der Nabe A, und daher bewegen sich Nabe A und .Zwischenräder / um das innere Zentralrad P, wodurch die kleine Geschwindigkeit erzielt wird.

Die Fig. 21 bis 27 zeigen eine andere Ausführungsform. Die Nabe A hat hier eine von Ausführung nach Fig. I bis 18 abweichende Gestalt, während die Anordnung der Zwischenräder und des Zentralrades in der Hauptsache dieselbe ist. Die Art des Kuppeins der Hülse Q mit der verschiebbaren Kuppelhülse S ist insofern verschieden, als bei der zweiten Ausführung anstatt der Rollen q in geneigten Vertiefungen rollende Kugeln q^l (Fig. 23) verwendet sind.

Aus Fig. 19 und 20 ist die Vorrichtung zur Verschiebung der Stange W zur Änderung der Übersetzung zu ersehen. 1 (Fig. 20) stellt eine Stange oder Welle dar, die, von der Nabe A ausgehend, zu einer Lasche 2 führt, welche am Maschinenrahmen befestigt ist und ein Lager 3 besitzt. Die Stange 1

trägt am unteren Ende einen Trieb 4, der mit den Zähnen X (Fig. 2) der Stange W im Eingriff steht. 5 (Fig. 19 und 20) stellt einen Handhebel dar, welcher auf der Achse / befestigt ist und diese dreht, um die Stange W und hierdurch das Kuppelstück 5 zu verschieben. Die Nabe des Handhebels 5. ist bei 6 exzentrisch ausgebildet und in der Mitte des exzentrischen Teiles mit einer Einkerbung 7 versehen. In der Mittelstellung des Handhebels legt sich in diese Kerbe 7 ein entsprechend spitz ausgebildeter Teil einer Feststellfeder 8; in den Endstellungen legt sich die Feder gegen die eine oder andere Hälfte des exzentrischen Teiles 6, so daß der Handhebel auf diese Weise in allen drei Stellungen festgehalten wird.

In der in Fig. 20 gezeichneten Stellung des Handhebels 5 ist die Nabe für kleine Geschwindigkeit eingestellt, während die entgegengesetzte Stellung für große Geschwindigkeit dient. Wenn der Hebel K in der Zwischenstellung festgestellt wird, so ist das Kuppelstück S sowohl mit der Nabe A wie mit dem festen Ring T außer Verbindung, und es findet daher ein Freilauf statt; ferner kann in dieser Stellung des Kuppelstückes 5 das Rad rückwärts geschoben werden.
Die Wirkung der Nabe ist folgende:

Bei großer Geschwindigkeit befinden sich die Teile in der in Fig. 2 dargestellten Lage, in welcher die Kuppelhülse 5 in der äußersten Rechtsstellung mittels ihrer Nasen u mit den entsprechenden Aussparungen, der Nabe in Verbindung steht. Es wird hierbei das innere Zentralrad P durch die Gesp'errerollen q mit der Hülse S gekuppelt, so daß sich nunmehr Nabe A, Kettenrad G, Kuppelhülse 5 und Zentralrad P gemeinsam um die feste Achse R drehen, und zwar alle mit derselben Geschwindigkeit, d. h. mit der Geschwindigkeit, mit welcher das Kettenrad G angetrieben wird. In dieser Stellung findet eine Drehung der Triebe oder Zwischenräder J um ihre eigene Achse nicht statt.

Bei kleiner Geschwindigkeit befinden sich die Teile in der in Fig. 3 gezeigten Stellung, in welcher sich die Kuppelhülse S in äußerster Linksstellung und in Verbindung mit dem feststehenden Ring T befindet. Das Zentralrad P wird von der Kuppelhülse S an der Rückwärtsdrehung durch das Gesperre gehindert und dadurch festgestellt, so daß sich, wenn das Kettenrad G und daher die Innenverzahnung O vorwärts gedreht werden, die Nabe A unter Vermittlung der Zwischenräder /, die an der Nabe gelagert sind, mit verminderter Geschwindigkeit dreht. Stellt der Fahrer die Tretkurbeln still, so werden bei jeder Übersetzung die kleinen Zwischenräder J auf der Innenverzahnung O des Kettenrades abrollen und die Hülse Q. vorwärtsdrehen. Eine solche Drehung kann bei jeder Übersetzung stattfinden, da das die Hülse Q. mit der Hülse S verbindende Gesperre eine Drehung des erstgenannten Teiles gegenüber dem letztgenannten Teile mit Bezug auf die Darstellung in Fig. 5 nur im entgegengesetzten Sinne des Uhrzeigers verhindert. Bei kleiner Übersetzung (Fig. 3) ist die Wirkungsweise des Gesperres ohne weiteres klar. Findet der Freilauf bei großer Übersetzung statt, so dreht sich die mit dem Zentralrade P verbundene Hülse Q. schneller als die Kuppelhülse S, was das Freilaufgesperre zuläßt.

Will der Fahrer das Rad rückwärts schieben, so soll das Kettenrad G hierbei nicht mitgedreht werden, damit die Bremse nicht in Tätigkeit tritt. Deshalb wird der Handhebel 5 in die Mittelstellung gebracht, so daß die Hülse, weder mit dem festen Gestell noch mit der Laufradnabe gekuppelt ist. Es werden nun bei stillstehendem Kettenrad die kleinen Zwischenräder J auf der Innenverzahnung O abrollen und das Zentralrad P mit der Kuppelhülse S rückwärts drehen.

Das Bremsen während der "Fahrt erfolgt auf folgende Weise:·

Der Bremsschuh B ist mittels des Bremsarms E (Fig. 13) an einem festen Teil des Rahmens undrehbar befestigt. Tritt der Fahrer rückwärts, so gelangen die Kugeln g auf die geneigten Flächen /des Bremsringes F, drücken hierdurch den Bremsschuh B gegen die konische Fläche b der Nabe A und bremsen diese. Tritt der Fahrer wieder vorwärts, so wird der Bremsschuh B durch die Feder C außer Berührung mit der Nabe gebracht, so daß die Bremse gelöst wird.

Claims (1)

1. Patent-Anspruch :

   Fahrrad-Freilaufnabe mit Rücktrittbremse und Planetenräderwechselgetriebe, bei welchem bei jeder Geschwindigkeit ein Freilauf möglich ist, dadurch gekennzeichnet, daß die den Wechsel der Übersetzung bewirkende, achsial verschiebbare Kupplungshülse (S) mit der Nabe (Q) des auf der feststehenden Achse des Hinterrades lose drehbar sitzenden inneren Zentralrades (P) durch ein eine Rückwärtsdrehung dieses Rades gegenüber der Kupplungshülse (S) hinderndes Klemmgesperre (Q q) verbunden ist.

   Hierzu 2 Blatt Zeichnungen.