DE235718C

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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

- Ja 235718 KLASSE 47h. GRUPPE- Yes 235718 CLASS 47h. GROUP

JOHN DRURY in LONDON.JOHN DRURY in LONDON.

Antrieb für Kraftiibertragiingskiirbeln.Drive for power transmission pulleys.

Patentiert im Deutschen Reiche vom 20. März 1910 ab.Patented in the German Empire on March 20, 1910.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Schaltwerk an Kraftübertragungskurbeln und Wellen, und zwar insbesondere jener Art, bei welcher jede Kurbel an ihrer Welle bei gewissen Drehungsabschnitten der letzteren festgestellt wird, wobei die Verstellung mittels einer Kurvenbahn erfolgt.The present invention relates to a rear derailleur on power transmission cranks and shafts, in particular of the type in which each crank on its shaft in certain Rotation sections of the latter is determined, the adjustment by means of a curved path takes place.

Eine Einrichtung dieser Art ist bereits bei einer Vorrichtung zur Umsetzung von schwingender Bewegung in Drehbewegung in Vorschlag gebracht worden. Die vorliegende Erfindung ermöglicht indessen die Anwendung dieser Maßnahme an drehbaren, mit losen Mitnehmerteilen versehenen Kurbeln zur Errei-A device of this type is already in a device for the implementation of vibrating Movement in rotary motion has been proposed. The present invention however, allows the use of this measure on rotatable, with loose driver parts provided cranks to achieve

t5 chung eines doppelten Zweckes, indem einerseits die Verlängerung und Verkürzung der Kurbeln.(in bekannter Weise und mittels eines hierzu sich eignenden Getriebes) ermöglicht und anderseits bewirkt werden soll, daß die verschiedenen Kurbeln eines Paares ihre Bewegung mit verschiedenen Geschwindigkeiten während gewisser Teile ihrer Drehung ausführen. Bei entsprechender Einstellung des Eintretens dieser Teildrehungen können Totpunktlagen vermieden werden, und es läßt sich erreichen, daß sich die Arbeitshübe der einzelnen Kurbeln unter Überlappung vollziehen, wodurch eine erhöhte Arbeitsleistung erzielt wird. Eine derartige Verstellung kann mittels Kurvenbahnen von besonderem Verlauf, und zwar in der Anordnung von je einer Bahn für jede Kurbel herbeigeführt werden.
Auf der Zeichnung zeigt
Fig. ι eine Ansicht der Antriebsvorrichtung und. einen Teil des Rahmens eines Fahrrades, an welchem die Vorrichtung angeordnet ist,The aim is to achieve a double purpose, on the one hand making it possible to lengthen and shorten the cranks (in a known manner and by means of a gearbox suitable for this purpose) and on the other hand to cause the different cranks of a pair to move at different speeds during certain parts of their rotation carry out. With appropriate adjustment of the occurrence of these partial rotations, dead center positions can be avoided, and it can be achieved that the working strokes of the individual cranks overlap, whereby an increased work performance is achieved. Such an adjustment can be brought about by means of curved paths of a particular course, namely in the arrangement of one path for each crank.
On the drawing shows
Fig. Ι a view of the drive device and. part of the frame of a bicycle on which the device is arranged,

Fig. 2 in größerem Maßstabe eine Einzelansicht einer der beiden Kurvenführungsbahnen, welche zur Beeinflussung der Bewegungen und des Antriebs einer der Kurbeln dienen.2 shows, on a larger scale, an individual view of one of the two curved guide tracks, which serve to influence the movements and the drive of one of the cranks.

Fig. 3 zeigt, ebenfalls in größerem Maßstabe, eine teilweise Schnittansicht eines Teiles einer Pedalkurbel nebst zugehörigem Kettenrad und Antriebswelle; die Kurvenführungsbahn ist hierbei ebenfalls im Schnitt dargestellt.Fig. 3 shows, also on a larger scale, a partial sectional view of part of a Pedal crank with associated chain wheel and drive shaft; the cam track is here also shown in section.

Fig. 4 zeigt einen Schnitt nach der Linie 4-4 der Fig. 1, ebenfalls in demselben größeren Maßstabe.Fig. 4 shows a section along the line 4-4 of Fig. 1, also in the same larger Scale.

Mit α ist der betreffende Rahmenteil des Fahrrades, mit b die Kurbelwelle, mit c das Kettenrad und mit d eine der Pedalkurbeln bezeichnet.The relevant frame part of the bicycle is designated with α , the crankshaft with b , the chain wheel with c and one of the pedal cranks with d.

Da beide Kurbeln d von gleicher Bauart sind, so soll im folgenden nur die eine derselben beschrieben werden. Diese besteht aus einer Anzahl paarweise angeordneter, sich kreuzender Stangen d¹, d², d³, die mittels Bolzen d^l, d⁵, d^e in ihrer Mitte miteinander verbunden und an ihren aneinanderliegenden Enden ebenfalls gelenkig aneinander angeschlossen sind. An ihrem inneren, dem Mittelpunkt der Kurbelwelle zugekehrten Ende ist die Kurbel mit zwei Verbindungsteilen e, e¹ ausgestattet, von denen jeder mit einem Auge die Kurbelwelle b umfaßt und mit einem hohlen, hülsenförmigen Fortsatz e^z versehen ist. Dieser hohle Teil e^s enthält für einen im folgenden noch näher zu beschreibenden Zweck die in der Längsrichtung verschiebbaren Keile f, g, welche seitwärts sich erstreckende Zapfen oder Rollen f¹, g¹ tragen. Die zu den beiden Kurbeln gehörigen ' Daumenführungen sind beide von gleicherSince both cranks d are of the same type, only one of them will be described below. This consists of a number of crossed rods d ¹ , d ² , d ³ arranged in pairs, which are connected to one another by means of bolts d ^l , d ⁵ , d ^e in their middle and are also connected to one another in an articulated manner at their adjacent ends. At its inner end facing the center of the crankshaft, the crank is equipped with two connecting parts e, e ^1, each of which encompasses the crankshaft b with an eye and is provided with a hollow, sleeve-shaped extension e ^z . This hollow part e ^s contains, for a purpose to be described in more detail below, the wedges f, g which are displaceable in the longitudinal direction and which carry laterally extending pins or rollers f ¹ , g ^1. The thumb guides belonging to the two cranks are both identical

Gestalt. Jede Führung umschließt zwei Kurbeln h und j, von denen die eine dazu dient, die losen Mitnehmerteile, Zungen oder Glieder der Kurbel in Bewegung zu setzen, während die andere Kurve zur Führung bzw. Beeinflussung der Bewegungen der Keile f, g dient. Die erste Führungsbahn ist mit h bezeichnet und umschließt zwei Begrenzungskurven, nämlich eine innere und eine äußere Kurve h¹, Ä².Shape. Each guide encloses two cranks h and j, one of which is used to set the loose driver parts, tongues or links of the crank in motion, while the other curve is used to guide or influence the movements of the wedges f, g . The first guideway is denoted by h and encloses two limiting curves, namely an inner and an outer curve h ¹ , λ ² .

ίο Die Kurbel besitzt an dem einen ihrer Gelenkzapfen, vorzugsweise an dem inneren, α*·, einen Stift i, an welchem eine Rolle i¹ o. dgl. vorgesehen ist, die an den Kurvenflächen K¹, h² läuft.ίο The crank has on one of its pivot pins, preferably on the inner one, α * ·, a pin i on which a roller i ¹ or the like is provided, which runs on the curved surfaces K ¹ , h ² .

Die Kurvenbahn h dient dazu, die losen Glieder der Kurbel zu veranlassen, sich während der Vorwärts- und Abwärtsbewegung der Kurbel auszustrecken und sich während der Rückwärtsbewegung zusammenzuziehen, wäh-Tend der Aufwärtsbewegung dagegen in dieser mehr oder weniger zusammengezogenen Lage zu verbleiben. Die Kurvenführungsbahn ist nun von besonderer Krümmung. Der obere Teil derselben, der sich von der senkrechten Linie u (Fig. 2) bis annähernd zur wagerechten Linie w erstreckt, ist nahezu gerade und etwas geneigt. Dieser Teil krümmt sich indessen kurz vor der Linie w steil abwärts. Der vordere Teil der Führungskurve, der dem wirksamsten Teil des Antriebs der Kurbel entspricht — und der sich von einer Stelle etwas oberhalb der horizontalen Linie w bis zu einer Stelle kurz vor der Linie χ erstreckt — bildet nahezu oder ganz einen Kreisbogen. Dieser Kreis liegt indessen exzentrisch zur Kurbel (der Mittelpunkt desselben befindet sich beim gegenwärtigen Beispiel etwas unterhalb der wagerechten Linie w und etwa in der Mitte zwischen dem Kurbelmittelpunkt und der inneren Begrenzung der Kurvenführung). Jener Teil der Kurvenführung, welcher sich von einer etwas vor der Linie χ liegenden Stelle aus und bis zu einer Stelle, die hinter der Linie y liegt, erstreckt, stellt eine allmählich steiler nach aufwärts sich erstreckende Kurve dar. Der hintere Teil der Kurvenführungsbahn dagegen ist nahezu gerade gestaltet und erstreckt sich mehr oder weniger in senkrechter Richtung.The cam path h serves to cause the loose links of the crank to stretch out during the forward and downward movement of the crank and to contract during the backward movement, while remaining in this more or less contracted position during the upward movement. The cam track is now particularly curved. The upper part of the same, which extends from the vertical line u (FIG. 2) to approximately the horizontal line w , is almost straight and slightly inclined. This part, however, curves steeply downwards just before the line w. The front part of the guide curve, which corresponds to the most effective part of the crank drive - and which extends from a point slightly above the horizontal line w to a point just before the line χ - forms almost or entirely an arc of a circle. This circle, however, lies eccentrically to the crank (the center of the same is in the present example slightly below the horizontal line w and approximately in the middle between the crank center and the inner limit of the curve guide). That part of the curve guide which extends from a point slightly in front of the line χ and up to a point which lies behind the line y represents a curve that extends gradually steeper upwards. The rear part of the curve guide path is on the other hand almost straight and extends more or less in a vertical direction.

Die andere Kurvenführung j (Fig. 2), welche zur Beeinflussung der Arbeitsleistung ebenfalls von besonderer Gestaltung ist, besteht aus einer Scheibe von abgestuftem oder im Querschnitt L-förmigem Umfang. An ihrem Umfang führen sich die Zapfen oder Rollen f¹ und g¹. Es sind an dieser Führungsbahn des weiteren seichte Nuten /², j'³ vorgesehen, an welchen sich die Rollen zu gewissen Zeiten von dem inneren Teil j⁹ nach dem mehr außen liegenden Teil j¹ und umgekehrt führen.The other curve guide j (FIG. 2), which is also of special design for influencing the work performance, consists of a disk with a stepped circumference or an L-shaped cross-section. The pins or rollers f ¹ and g ^{1 run} along their circumference. ^{Shallow grooves / 2} , j ' ^{3 are also} provided on this guide track, on which the rollers lead at certain times from the inner part j ⁹ to the more outer part j ¹ and vice versa.

Die Keile f, g stehen unter dem Einfluß von Federn k, welche beständig die Keile einwärts nach der Achse der Kurbelwelle b hin drücken. Letztere ist mit einer geeigneten Anzahl (im gezeichneten Ausführungsbeispiel fünf) radialer Löcher oder Ausnehmungen ö¹ von solcher Größe versehen, daß die Keile f, g sich unter Gleitbewegung in dieselben hineinschieben können. In jedem der Keile f, g ist eine mit einem Schmiermittel versehene Ausnehmung I vorgesehen. Von dieser Ausnehmung I erstreckt sich ein Kanal I¹ nach der Kurvenführungsbahn j hin, um diese beständig geschmiert zu halten.The wedges f, g are under the influence of springs k which constantly push the wedges inward towards the axis of the crankshaft b. The latter is provided with a suitable number (five in the illustrated embodiment) of radial holes or recesses ö ¹ of such a size that the wedges f, g can slide into the same with a sliding movement. A recess I provided with a lubricant is provided in each of the wedges f, g. A channel I ¹ extends from this recess I to the cam track j in order to keep it constantly lubricated.

Sowohl die Kurvenführungsbahn j als auch die Kurvenführung h und nötigenfalls andere Teile der Vorrichtung können mit einer geeigneten Abdeckung gegen Staub und Schmutz versehen sein. Die verschiedenen Teile versieht man des weiteren vorzugsweise mit geeigneten Mitteln zur Verhinderung übermäßiger Reibung. Both the curved guide track j and the curved guide h and, if necessary, other parts of the device can be provided with a suitable cover against dust and dirt. The various parts are also preferably provided with suitable means to prevent excessive friction.

Die Wirkungsweise soll von der Linie u (Fig. 2) aus verfolgt werden. Wenn sich eine Kurbel an dieser Linie befindet, so befindet sich der Keil f des einen Antriebsgliedes e in Eingriff mit einem der Löcher b¹, wodurch er mit der Kurbelwelle verkuppelt ist," während sich das andere Antriebsglied e¹ außer Eingriff mit der Welle befindet. Gleichzeitig nimmt die andere Pedalkurbel ihre Lage an der Linie χ ein.The mode of operation should be followed from the line u (Fig. 2). If a crank is on this line, the wedge f of one drive member e is in engagement with one of the holes b ¹ , whereby it is coupled to the crankshaft, while the other drive member e ^{1 is} disengaged from the shaft At the same time, the other pedal crank takes its position on line χ .

Bei der Drehung der anderen Kurbel bewegen sich die Zapfen f¹, g¹ der Keile f, g über die durch die Bahn j gebildete Führung. Der Zapfen g¹ des Keiles g des anderen Antriebsgliedes e¹ ist länger als der Zapfen f¹ am Keil f des Antriebsgliedes e, so daß ersterer in die tieferen Teile der Führungsnuten oder -bahnen tiefer eindringt, während der Zapfen f¹ diese tieferen Stellen der Bahn nicht erreicht. Nun befindet sich am Anfang der seichten Nut j² eine Schulter j⁴ und am Anfange der Nut j³ eine Schulter j⁵. Bei der Bewegung der Kurbel in der Richtung des Uhrzeigers lenken diese Schultern den längeren Zapfen g¹ von der Nut j² und von der Nut /³ ab und veranlassen dieselbe, im ersteren Falle der äußeren Bahn j⁶ und im anderen Falle der inneren Bahn /⁷ zu folgen. Teil j⁹ der Führungsbahn erstreckt sich gleichachsig und in größerer Nähe zur Kurbelwelle. Solange daher der Zapfen f¹ an diesem Teil j⁹ der Führungsbahn gleitet, befindet sich der Keil f unter der Wirkung seiner Feder in Eingriff mit dem einen der Löcher b¹ der Kurbelwelle. Beim Erreichen der Schulter jⁱ geht der Zapfen f¹, da er zu kurz ist, um mit der Schulter j⁴ in Berührung zu gelangen, an derselben vorbei und rollt sich an der inneren Bahn j² ab. Diese Bahn ist an ihrem vorderen Teil schräg aufwärts geneigt und geht weiter hinten in die ₍ Bahn j¹ über. Während nun der Zapfen am schrägen Teil der Bahn emporsteigt, wird der Keil f aus dem betreffenden Loch b¹, mit wel-When the other crank is turned, the pins f ¹ , g ^{1 of} the wedges f, g move over the guide formed by the path j. The pin g ^{1 of} the wedge g of the other drive member e ¹ is longer than the pin f ¹ on the wedge f of the drive member e, so that the former penetrates deeper into the deeper parts of the guide grooves or tracks, while the pin f ¹ these deeper parts of the Railway not reached. There is now a shoulder j ⁴ at the beginning of the shallow groove j ² and a shoulder j ⁵ at the beginning of the groove j ³ . When the crank is moved in the clockwise direction, these shoulders deflect the longer pin g ¹ from the groove j ² and from the groove / ³ and cause the same, in the former case the outer track j ⁶ and in the other case the inner track / ⁷ to follow. Part j ^{9 of} the guideway extends coaxially and in greater proximity to the crankshaft. As long as the pin f ¹ slides on this part j ^{9 of} the guideway, the wedge f is under the action of its spring in engagement with one of the holes b ^{1 of} the crankshaft. When it reaches the shoulder j ⁱ , the pin f ¹ , since it is too short ^{to come into contact with the shoulder j 4} , passes it and rolls along the inner path j ² . This track is inclined upwards at its front part and merges further back into the ₍ track j ^1. While the pin now rises on the inclined part of the track, the wedge f is made of the relevant hole b ¹ , with wel-

chem er sich in Eingriff befand, herausgezogen. Der andere Zapfen g¹, welcher an dem Keil g sitzt, ist lang genug, um die Schulter /^B zu erreichen bzw. auf diese aufzutreffen und in die tiefe Bahn j¹ abgelenkt zu werden. Wenn alsdann der Zapfen g¹ in diese Bahn eintritt, so greift der Stift g in ein Loch in der Kurbelwelle ein und stellt das Antriebsglied an derselben fest.chem it was engaged, pulled out. The other pin g ¹ , which sits on the wedge g , is long enough to reach the shoulder / ^B or to strike it and to be deflected into the deep path j ^1. When the pin g ^{1 then} enters this path, the pin g engages in a hole in the crankshaft and fixes the drive member on the same.

ίο · Der Führungsteil j ist so gestaltet, daß vor dem Zurückziehen des einen oder anderen Keiles f oder g aus irgendeinem Loch der andere stets in ein Loch einfällt, so daß für einen Augenblick beide Antriebsglieder der Kurbel mit der Kurbelwelle verkeilt erscheinen. Hierdurch wird einem Gleiten der Kurbel an der Welle vorgebeugt.ίο · The guide part j is designed in such a way that before one or the other wedge f or g is withdrawn from any hole, the other always falls into a hole, so that for a moment both drive elements of the crank appear wedged with the crankshaft. This prevents the crank from sliding on the shaft.

Die Führungskurven h und j sind derartig gestaltet, daß die eine Kurbel, wenn die andere Kurbel als Ganzes die wagerechte Lage erreicht hat, welche durch die Linie w veranschaulicht ist, sich in der gerade gegenüberliegenden Linie ζ befindet. Wenn sie sich dagegen bis zur senkrechten Linie y bewegt hat, so hat die andere Pedalkurbel die Linie .v inne, welche sich in entsprechender Entfernung hinter der Totpunktlage befindet. Hierbei ergibt sich für den Antrieb der weitere Vorteil, daß bei der Bewegung der einen Kurbel aus einer senkrechten nach einer wagerechten Linie (d. h um einen Winkel von 90 °) die andere Kurbel nebst Welle veranlaßt wird, sich um einen Winkel von mehr als 90, etwa 140 °, zu drehen. Das eine der beiden Antriebsglieder der Kurbeln gelangt alsdann außer Eingriff mit der Welle, und zwar etwa in der Zeit, in welcher das andere Antriebsglied der Kurbel sich in Eingriff befindet. Bei der weiteren Fortsetzung der Kurbelbewegung um 90° wird eine weitere Drehbewegung von 140° auf die Welle übertragen, während welcher Periode ein Antriebsglied der anderen Kurbel seine Wirkung begonnen hat. Die zweite Kurbel übt bei ihrer Abwärtsbewegung auf die Welle denselben Einfluß aus.The guide curves h and j are designed in such a way that one crank, when the other crank as a whole has reached the horizontal position, which is illustrated by the line w , is located in the straight opposite line ζ . If, on the other hand, it has moved up to the vertical line y , the other pedal crank has the line .v inne, which is a corresponding distance behind the dead center position. This results in the further advantage for the drive that when one crank is moved from a vertical to a horizontal line (i.e. by an angle of 90 °), the other crank and shaft are caused to move by an angle of more than 90, about 140 ° . One of the two drive members of the cranks then disengages from the shaft, specifically around the time the other drive member of the crank is in engagement. If the crank movement is continued by 90 °, a further rotary movement of 140 ° is transmitted to the shaft, during which period a drive element of the other crank began to work. The second crank exerts the same influence on the shaft as it moves downwards.

Bei der Abwärts- oder Antriebsbewegung der Kurbel der einen Seite wird die Kurbel der anderen Seite bei ihrer Rückwärtsbewegung, die unwirksam ist, nach der anderen Seite hin bewegt, da die beiden Keile der letzteren sich alsdann in der Eingriffslage befinden.As the crank of one side moves down or drives the other, the crank becomes the other Side moves to the other side when moving backwards, which is ineffective, since the two wedges of the latter are then in the position of engagement.

Claims

Patent-to sayings:

i. Drive for power transmission cranks,

in which each crank on its shaft in certain rotational sections of the latter determined, however, is released in other sections, the adjustment by means of takes place on a curved path, characterized in that the locking and read-out devices to be adjusted by the curved path are attached to rotatable cranks with loose driver parts for the dual purpose, on the one hand to enable the lengthening and shortening of each crank in the known manner and on the other hand to allow the different pairs of cranks to work with different Moving speeds during certain parts of their rotation, with the addition of the advantage of induction one longer lever attack resulting from the effective stroke and one from the ineffective one Stroke resulting shorter lever action is achieved that dead center positions are avoided and the working strokes of the cranks overlap each other in order to achieve increased work performance.

2. embodiment of the crank drive according to claim 1, characterized in that each crank (d, d) at its innermost pair of drive joints or loose driver parts (e, e ¹ ) two means of pins

o. The like. Acting engagement and release devices (f, g) , which serve to fix and release their respective drive joints or links at a suitable time independently of one another, the adjustment for the purpose of locking and releasing by a special cam guide (j) for each crank is effected and these cam guides are arranged to one another in such a way that there is an overlap in the work of the cranks.

3. embodiment of the curve guides (j) according to claim 2, characterized in that each curve guide has two grooves of different depth, and that in the two locking and triggering devices (f, g) of a crank the one device (g) has a longer, the curve following part (g ¹ ) than the part (f ¹ ) on the other engagement device (f) , so that only the shorter, the curve following part (f ¹ ) can enter the shallow groove of the curve, whereby the relevant Engaging and disengaging the drive joints or links (e, e ¹ ) are given an irregular or arbitrary amount of time so that the angular velocity of the crank suffers a change at certain points in the rotation of the crank.

1 sheet of drawings.