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Die
Erfindung betrifft ein Kettengetriebe für ein Fahrrad zur Übertragung
eines Drehmomentes von einem mit einem Pedalpaar verbundenen Kettenzahnrad
mittels einer Kette auf ein Kettenzahnrad an einer Nabe eines Hinterrades
des Fahrrades mit der Möglichkeit,
das Hinterrad mit dem Pedalpaar wahlweise starr, das heißt in beide
Drehrichtungen antreibbar, oder über
einen dazwischen geschalteten Freilauf nur in der Antriebsdrehrichtung
antreibbar zu verbinden.
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Aus
der Zeitschrift „TREKKINGBIKE" Ausgabe 2/2008 geht
aus dem Artikel „EINGÄNGIG" auf Seite 38 eine
Nabe mit zwei Zahnkränzen
hervor, von denen der eine starr mit der Nabenhülse der Nabe verschraubt ist
und mittels einer Kette mit dem Kettenzahnrad am Pedalpaar verbunden
werden kann. Mit dem so entstandenen Kettengetriebe lässt sich das
Fahrrad antreiben mit der Einschränkung, dass sich das Pedalpaar
während
der Fahrt mitdreht. Für bestimmte
Anwendungen und Fahrerwünsche
ist ein solches Kettengetriebe erwünscht und die Verbindung des
Kettenzahnrades direkt mit der Nabenhülse erfüllt ihren Zweck.
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Am
gegenüberliegenden
Ende der Nabenhülse,
also jenseits der Speichenebene, ist ein zweites Kettenzahnrad angeordnet,
welches jedoch nicht direkt mit der Nabenhülse, sondern mit einem Antreiber
verbunden ist, der einen Freilauf aufweist, der beim Antrieb des
Pedalpaares gegen die Antriebsdrehrichtung wirksam wird und verhindert,
dass sich das Pedalpaar während
der Fahrt mitdreht, wenn der Fahrer aufhört zu treten.
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Will
der Fahrer vom starren Antrieb auf den Freilauf-Antrieb wechseln,
so löst
er die Befestigung des Hinterrades, nimmt es aus dem Rahmen dreht
es bezogen auf die Achse um 180 Grad und setzt es wieder an seinen
ursprünglichen
Platz im Rahmen ein. Das mit der Kette und dem Kettenzahnrad am Pedalpaar
neu entstandene Kettengetriebe lässt
nun den Antrieb in der Antriebsdrehrichtung zu, während gegen
die Antriebsdrehrichtung leer durch getreten werden kann.
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Es
handelt sich um eine Montage manchmal auf freier Strecke, die mit
Zeitverlust und schmutzigen Händen
begleitet wird. Gemäß der vorliegenden Erfindung
wird eine Schalteinrichtung für
eine Nabe mit nur einem Kettenzahnrad vorgeschlagen, die die vorgenannten
Nachteile vermeidet und eine einfache Umschaltung von dem einen
Fahrzustand mit starrem Antrieb auf den anderen Fahrzustand mit
Freilauf-Antrieb
mit einfachsten Mitteln ermöglicht.
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Die
Nabe weist eine Schalteinrichtung auf, mit der der Freilauf ohne
Zuhilfenahme von Spezialwerkzeug ein- oder ausgeschaltet werden
kann. Die Schalteinrichtung besteht aus einem doppelt wirkenden
Klinkenfreilauf, der einen Satz Antriebsklinken und einen Satz Schaltklinken
aufweist, wobei die gegen die Antriebsdrehrichtung wirkenden Schaltklinken
von außerhalb
der Nabe ein- oder ausgeschaltet werden können. Abgesehen davon, dass
es viele Möglichkeiten
gibt, einen Klinkenfreilauf zu schalten, ist eine davon eine mehrfach
verwendete und bekannte Steuerbuchse, die mindestens einen zylindrischen
Teil aufweist, der sich durch axiale Verschiebung zwischen die gegen
die Antriebsdrehrichtung wirkenden Schaltklinken und eine Verzahnung schiebt,
um den Eingriff der Schaltklinken in die Verzahnung an der Nabenhülse zu unterbrechen.
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Die
Betätigung
der Schalteinrichtung erfolgt mittels eines Schaltstifts in einer
Bohrung einer Achse über
einen axial verschiebbaren Schubklotz, der mit der Steuerbuchse
am Antreiber in Wirkverbindung steht. Der Schubklotz ist axial zumindest
in einer Richtung angefedert, nämlich
in der Schaltrichtung, wenn Kraft auf die Schaltklinken über die Schrägen ausgeübt werden
muss, um den Formschluss mit der Verzahnung zu lösen. Beim Wiedereinschalten
der Schaltklinken kann der Schaltstift direkt auf die Steuerbuchse
wirken, da diese nur eine geringfügige Kraft, hervorgerufen durch
die Reibung der Schaltklinken, zu überwinden hat. Die zylindrischen
Teile liegen ständig
vor den Schrägen
der Schaltklinken, da sich die Steuerbuchse gemeinsam mit dem Antreiber
dreht, also relativ zu diesem drehfest, aber wie schon gesagt, axial
verschiebbar angeordnet ist. Da für die Betätigung der Schaltklinken nur zwei
Endstellungen der Steuerbuchse erforderlich sind, ist am Schaltstift
und in der Bohrung der Achse je ein Gewinde angeordnet, das die
vorgenannten Teile nicht nur miteinander verbindet, sondern auch den
Schaltstift von einer Endstellung zu der anderen wandern lässt, wenn
er durch ein Werkzeug über
ein Mitnahmeprofil in Drehung versetzt wird. Vorzugsweise handelt
es sich bei dem Werkzeug um einen Schraubendreher und bei dem Mitnahmeprofil
um einen Schlitz, in den der vom Fahrer mitgeführte Schraubendreher eingreift.
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In
Ausgestaltung der Betätigung
der Schalteinrichtung könnte
der Schaltstift eine Anformung aufweisen, die aus der Bohrung der
Achse herausschaut und daher von Hand ohne jedes Werkzeug verdreht
werden kann. Schutz vor Schmutz, Beschädigung oder Missbrauch kann
jedoch nur eine Hutmutter vermitteln, die die Bohrung verschließt und wahlweise
ebenfalls mit dem Schraubendreher zu betätigen ist.
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Als
naheliegende alternative Lösung
für eine Betätigung wird
eine solche mit einem Bowdenzug angesehen, bei der der Fahrer während der
Fahrt eine Betätigungseinrichtung
bedient, um die Umschaltung vom starren Antrieb zum Freilauf-Antrieb vorzunehmen.
Zu diesem Zweck muss der angefederte Schubklotz in bei Mehrgang-Schaltnaben üblicher
Anordnung mit der Betätigungseinrichtung über das
Seil des Bowdenzuges verbunden werden. Es ist indessen fraglich,
ob diese Anordnung für
die Allgemeinheit in Frage kommt, da es für den nicht eingeweihten Fahrer
zu gefährlichen
Fahrzuständen
kommen kann.
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Als
weitere Ausführungsform
zur Verwirklichung des erfindungsgemäßen Prinzips könnte eine Klauenschaltung
in Frage kommen für
den Fall, dass kein doppelt wirkender Klinkenfreilauf zur Verfügung steht. Ähnlich wie
in Schaltgetrieben bei Kraftfahrzeugen wären axial wirkende Klauen mit
entsprechenden Durchbrüchen
an der Nabenhülse
zu koppeln. Somit ist auch die Verwendung eines einfachen bei Freewheels üblichen
Freilaufs möglich.
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Wie
sich hier zeigt, gibt es eine Vielzahl von Gestaltungsmöglichkeiten,
um das gestellte Ziel zu erreichen. Der Erfindungsvorschlag ist
daher nicht auf die gezeigte Ausführungsform beschränkt.
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Die
Erfindung hat es sich zur Aufgabe gemacht, ein Kettengetriebe, bestehend
aus einem mit einem Pedalpaar verbundenen Kettenzahnrad, einer Kette
und einem Kettenzahnrad an einer Nabe eines Hinterrades des Fahrrades
zu schaffen, das eine Umschaltung von einem starren Antrieb in einen
Freilauf-Antrieb mit einfachsten Mitteln erlaubt.
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Die
Lösung
der Aufgabe ist im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches beschrieben.
Ausgestaltungen sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
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Anhand
mehrerer Zeichnungen wird ein Kettengetriebe für ein Fahrrad mit einer Umschaltung von
einem starren Antrieb in einen Freilauf-Antrieb erläutert. Es
zeigen
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1 eine
Nabe mit einer Achse, einem Schaltstift, einem Antreiber, einer
Nabenhülse
mit einer Verzahnung und einer Steuerbuchse im Teilschnitt;
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2 den
Schaltstift mit einem Gewinde;
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3 den
Antreiber mit einem Satz Antriebsklinken und einem Satz Schaltklinken;
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4 die
Ausgestaltung der Verzahnung in der Nabenhülse;
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5 die
Steuerbuchse in perspektivischer Darstellung;
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6 eine
Schaltklinke mit Schräge.
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Gemäß 1 wird
eine Nabe 1 dargestellt, die zur Erfüllung der gemäß der Erfindung
erforderlichen Funktion im Wesentlichen eine Achse 2 mit
einer Bohrung 3, einen Schaltstift 4 mit einem
Gewinde 5, einen Schubklotz 6, eine Nabenhülse 9 mit
einer Verzahnung 11 an einem Verzahnungsträger 10,
eine Steuerbuchse 13 mit zwei zylindrischen Teilen 14 zum
Ausheben von einem Satz Schaltklinken und einen Antreiber 7 mit
einem Sitz 8 für
ein Kettenzahnrad aufweist.
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Aus 2 geht
hervor, wie das Gewinde 5 am Schaltstift 4 angeordnet
ist. Außerdem
wird ein Mitnahmeprofil 12 sichtbar, in das ein Schraubendreher
formschlüssig
eingreifen kann.
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Wie
aus 3 ersichtlich, weist der Antreiber 7 einen
Satz Antriebsklinken 15 und einen Satz Schaltklinken 16 auf,
die in die Verzahnung 11 gemäß 4 eingreifen
und die Funktion eines starren Antriebs erzeugen, wenn die Schaltklinken 16 nicht ausgehoben
werden
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An
Hand der 5 wird gezeigt, wie die zylindrischen
Teile 14 mit der Steuerbuchse 13 verbunden sind.
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6 zeigt
schließlich
die Schaltklinke 16 mit einer Schräge 17, die von einem
der zylindrischen Teile 14 überfahren wird, um die Schaltklinke 16 aus der
Verzahnung 11 auszuheben.
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Der
Vorteil der erfindungsgemäßen Schalteinrichtung
besteht – wie
schon gesagt – aus
der simplen Handhabung, aber auch in der Möglichkeit für den Nabenhersteller, die
wichtigsten Teile aus bereits vorhandenen Naben zu verwenden, um
ein kostengünstiges
Produkt trotz eingeschränkter
Nachfrage auf den Markt zu bringen.
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- 1
- Nabe
- 2
- Achse
- 3
- Bohrung
- 4
- Schaltstift
- 5
- Gewinde
- 6
- Schubklotz
- 7
- Antreiber
- 8
- Sitz
für Kettenzahnrad
- 9
- Nabenhülse
- 10
- Verzahnungsträger
- 11
- Verzahnung
- 12
- Mitnahmeprofil
- 13
- Steuerbuchse
- 14
- zylindrischer
Teil
- 15
- Antriebsklinke
- 16
- Schaltklinke
- 17
- Schräge
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Die
Erfindung bezieht sich auf ein Kettengetriebe für ein Fahrrad zur Übertragung
eines Drehmomentes von einem mit einem Pedalpaar verbundenen Kettenzahnrad
mittels einer Kette auf ein Kettenzahnrad an einer Nabe eines Hinterrades
des Fahrrades mit der Möglichkeit,
das Hinterrad mit dem Pedalpaar wahlweise starr, das heißt in beide
Drehrichtungen antreibbar, oder über
einen dazwischen geschalteten Freilauf nur in der Antriebsdrehrichtung antreibbar
zu verbinden. Der Vorteil der erfindungsgemäßen Schalteinrichtung besteht
aus der simplen Handhabung, aber auch in der Möglichkeit für den Nabenhersteller, die
wichtigsten Teile aus bereits vorhandenen Naben zu verwenden, um
ein kostengünstiges
Produkt trotz eingeschränkter
Nachfrage auf den Markt zu bringen.