DE3226037A1 - Ruecktrittbremse fuer ein fahrrad mit kettenschaltung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Rücktrittbremse der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Art. Solche Fahrräder können allgemein nur mit Handhebeln gebremst werden, zumindest bei Nässe ist das beklagenswert. Eine Fußbremse bringt mehr Kraft und einen längeren Kraftweg. Auf der Nürnberger Erindermesse 1981 berichteten mir Besucher von Unfällen die passierten, nur weil rücktretend nicht gebremst werden konnte. Wenn beispielsweise im Straßenverkehr ein Handzeichen gewinkt werden muß, bleibt ohne Fußbremse nur eine Hand für lenken, balancieren und bremsen, bzw. für das im Verkehrsgetümmel oft sehr wichtige Parathalten der Bremsmöglichkeit. Auch die Fachpresse weist immer wieder auf bessere Bremsen, zuletzt: "Radmarkt" führende Zweiradzeitung, Mai 1982 ^eI te 133.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, für diese Fahrräder eine Rücktrittbremse zu schaffen, für Erstausstattungen und für nachträglichen Einbau. Wesentliche Merkmale: Die Kraft des Rücktretens wird von einem vorhandenen großen Zahnrad oder von einem zusätzlich angbrachten großen Zahnrad mit speziell geformten Zähnen, die nur für diene Kraftübertragung geeignet sind, abgenommen und auf eine am Fahrrad vorhandene Bremse, auch auf eine Rücktrittbremsnabe, geleitet, und die kleinen Zahnräder werden bei Beginn des Rückwärtstretens, vor Anfang der Bremswirkung angehalten.

Mit dem Problem der Erfindung befassen sich ebenfalls die folgenden Patentschriften und wurden eingesehen: Offenlegungsschrift 2452 705 B 62 L 3/04 vom 1R.03.1976, dito 2727 488B 62 L 1/00 vom 04-01.1979,

dito 2934 588 B 62 Lj 5/00 vom 13.03.1980 dito De 3o32 504 B 62 L 5/00 vom 09.04.1981

Ein Ausführungsbeispiel ir.t in Fig. 1 dargestellt. Die Kraft des Rücktrittes wird hier vom inneren großen Kettenzahnrad 1 abgenommen. Am Seil des Bowdenzuges 2, der zu der am Fahrrad befindlichen Bremse führt, befindet sich das Trageteil 3. Es wird durch die Rückzugsfeder der vorhandenen Bremsanlage oder einer anderen Federkraft nach

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oben gehalten; aelrie korrekte Ruhestellung dadurch erreicht, daß eine etwa waagerechte Verbreiterung an der oberen Fläche nutenartige Paßteile hat, die in entsprechende Gegenlager gedruckt werden. Diese Gegenlager befinden sich an einer Platte, die am Fahrradrahmen verschraubt ist und zum Fluchten verrutscht werden kann. Das Trageteil 3 kann auch an einem Arm befestigt sein, der auf der Kurbelachse oder deren Gehäuse drehbar gelagert ist; 3 kann auch an einem federnden Arm befestigt sein, der etwa auf dem Kurbelgehäuse festgeschraubt ist und durch seine gebogene Form der benötigten Kreisbewegung elastisch folgt.

Fig. 1 zeigt mit 3-a eine Konsole von 3. Hier ist die Klinke 4 mit einem Zapfen bei 4o gelagert, welche die Kettenrolle 421 trägt. 421 ist so lang, daß die Zähne von 1 mit Zwischenraum und die beiden Widerlager in 3 ur<d 3-a überdeckt werden. Der Klinkenarm 4 ist elastisch und so lang, daß 4?1 immer in die Tiefe der Zähne einfällt. Der Klinkenarm 41 ist so aungebildet, daß seine Gravitation 421 automatisch in das Zahnrad führt, wenn rückwärts getreten wird. 41 trägt bei 411 einen filzartigen Schleifkontakt zu einer glatten Fläche des Zahnrades 1, der beim Vorwärtntreten bewirkt, daß 421 die Zahnspitzen nicht berührt.

Der Klinkenarm 41 kann elastisch sein und darf nicht ganz verkleidet werden, eine Fingerbreite am Ende muß frei bleiben. Wo das Symbol für die Schwerkraft gezeichnet ist, kann durch hochziehen mit einem Finger 421 aus dem Eingriff geführt und von den Zähnen frei gehalten werden. Und die nur bei Sonderausführungen durch gewaltsam falsches Schalten mögliche Verklemmung der Kette, kann zurückgedreht werden. Dies wird nooh einmal beschrieben.

Eine Ausführung mit einem Einfädler für 421 wird mit 42 bis 45 dargestellt. Die Kontaktplatte 42 hebt 421 von 1 ab und ist durch einen Arm 44 bei 43 im Trageteil 3 gelagert. Ein zweiter Arm führt von 42 nach unten auf das Teil 41. Bei beginn des Rückwärtstretens wird

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421 in eine Zahnlücke geführt. Die Teile 44 und 45 sind, so gestaltet, daß in der Länge nachgegeben wird.

Der Abschluß vom Bowdenseil 2, Pig. 1, wird hier durch einen üblich verlöteten Kopf gebildet, der zu den ihn haltenden Flächen in Längsrichtung Freiraum hat, dieser ist bei einigen Lösungen erforderlich. Die Bowdenhülle 2-a ist durch die Hülse 2-b mit dem Fahrradrahmen verschraubt und kann gefluchtet werden. Für nachträglichen Einbau bieten Langlöcher Paßspielraum bei unterschiedliehen Gegebenheiten. Die Hülse 2-b soll eine Stellschraube haben um 2-a festzuklemmen. Um bei nachtng!ichem Einbau günstigst einstellen zu können, kann 2-b drehbar verschraubt sein.

Zwischen der Bowdenhülse 2-a und der sie haltenden Hülse 2-b ist hier das Sicherungsteil 55 gebaut, mit dem kleinen Handhebelchen kann eine blockierte Bremse gelöst werden.

Ein so ausgerüstetes fahrrad mit Kettenschaltung hat eine Rücktrittbremse; es haben sich noch zwei weitere Veränderungen eingestellt: 1. Die Pedalen können nicht mehr rückwärts gedreht werden. 2. Das Fahrrad läßt sich nur noch, rückwärts schieben, wenn das Hinterrad angehoben wird. Bei allen Fahrrädern mit Rücktrittbremse können die Pedalen nur vorwärts gedreht werden, und viele Fahrräder können ebenfalls nur mit angehobenen Hinterrad zurück geschoben werden, wenn der Ständer ausgelegt ist. ((Ks gibt auch Rücktrittbremsnaben, die rückwärtsdrehend die kleinen Zahnräder nicht mitnehmen - eine solche Nabe in unser Rad gebaut, läßt sich auch zurück schieben.))

So wird noch ein Ausführungsbeispiel beschrieben, bei welchem diese zwei "Veränderungen entfallen: Die Initiative für das Eingreifen von 421 geht vom Handhebel aus.

Fahrräder mit Kettenschaltung haben zwei Bremshebel an der Lenkstange. Meist zwei schön geformte, attraktive, auffällige Teile - kaum jemand wird einen davon atafsohrauben wollen. Es kann also davon ausgegangen werden, daß unsere Kraftübertragung zu der vorhandenen Bremse in direkter Verbindung mit einem Handhebel steht.

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Pur die Handinitiative muß die Erfindung mit einem Einfädler gemäß 42 bis 45, -Pig.1, oder einem ähnlichen ausgeführt sein. Der automatische Eingriff wird abgestellt. Hier wird bei 43 die Lagerung durch einen Exzenter oder Kipphebel so nach links verschoben oder gedreht, daß sich die Kontaktplatte 42 von den Zähnen abhebt und in federnder Spannung in geringem Abstand zu den Zähnen verharrt. Wird nun der betreffende Handhebel etwas angezogen, etwa nur um die wenigen Millimeter, die erfoderlich sind um die Backens der Felgenbremse an die Bremsflächen heran zu führen, drückt die Verlängerung von 2-c auf den Klinkenarm 41, und die Kontaktplatte 42 wird an die Zähne herangeführt. Zurücktretend kann nun der Bremsvorgang übernommen - bzw. die Bremsmöglichkeit mit dem Fuß. parat gehalten werden - beide Hände sind wieder frei.

Die Veränderung von Automatik zu Handinitiative kann durch einen kleinen, gerade mit zwei Fingern zu fassenden Hebel so umschaltbar gemacht werden, daß derselbe hin- oder herspringt und eine Zwischenstellung nicht möglich ist. Diese Ausführung wird nur für Profi-Radfahrer empfohlen.

Das Schaltwerk, welches die Kette auf die unterschiedlichen kleinen Zahnräder leitet, hält die Kette immer in einer Spannung und blockiert die Rücktrittbremse bei einer Totalbremsung; dieses zu vermeiden, werden die kleinen Zahnräder angehalten.Sie werden so angehalten, daß die obere Strecke der Kette beim Rücktrittbremsen immer etwas schlaff bleibt. Dieses Anhalten darf nicht absolut sein, ein Nachrutschen muß möglich sein. Mit Beginn des Rücktretens werden durch eine mechanische Übersetzung - nach wenigen Millimetern Drehung des großen Zahnrades - die kleinen Zahnräder mit genügend Kraft arretiert. Diese ^Su- ³¹"'" *'-·">£ ^rA de/ ?x? den ßremsvorg--ing notigen weiteren Rückwärtsdrehung des großen Zahnrades nur wenig verstärken; die Kraftübertragung muß entsprechen nachgeben. Diese Wirkungen werden unter Nuzung von Hebel, Drehmoment und Federung erreicht; die räumliche Distanz

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gehäuse befestigt und ist mit dom Trage teil '5 gelenkig verbunden. Diese Verbindung kann auch elastisch sein, wenn dem sich während des Bremsvorganges wenig verstärkendem Druck auf 51, an dieser Stelle Rechnung getragen werden soll. Bei der dargestellten Ausführung verläuft die Linie der Kraftübertragung injeiner Sekante, so soll die Verbindung des Trageteiles 3 mit der Stange oder einem Hebelarm gelenkig sein; dagegen fest verbunden, wenn die Kraftübertragung etwa tangential an der Peripherie des großen Zahnrades läuft. Die Stange 5 führt direkt oder über Zwischenteile zu dem andrückenden Teil 51. Mit 54 wird hier 51 durch ein trapezähnliches Hebelgelenk gegen die kleinen Zahnräder gedruckt und kann auf die Zahnspitzen oder durch keilförmige Backen Zwischen dieselben greifen; wegen der Rutschmöglichkeit darf nicht in die Zähne gegriffen werden.

Dieses Nachrutschen kann nur erforderlich werden, wenn die Kette bei einer Zehn- oder Zwölfgangschaltung so geleitet wird, daß sie über das größte große und über das größte kleine Zahnrad führt, dann wird bei einigen Ausführungen die Kette nahezu gespannt, und der Spannhebel des Schaltwerke kann nicht mehr so weit nachgben, daß dieses für die ganze Strecke der Rücktrittdrehung ausreicht. ((Schalten auf die beiden größten Zahnräder ist ungünstig, weil die Kette sehr diagonal läuft - so sollte eigentlich nicht gefahren werden.)) Es sind aber auch besondere Zahnradsätze vorhanden oder durch Nachbauen entstanden, bei denen die Kette nicht über die beiden größten Zahnräder reicht; versuchts der Fahrer mit etwas Gewalt am Schalthebel und an der Pedale versehentlich dennoch, so verklemmt sich die Kette. Die Pedalen lassen sich nicht mehr bewegen. Der Fahrer muß absteigen und entwirren.¹ Hat nun ein dermaßen blokkiertes Fahrrad unr.ore RUoktri Itbreiniu· in normal er (automatik) Ausführung, kann die Verwirrung, ohne f'.chrau-

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beri zu Innen, nur zurück gedreht worden, wenn 421 bzw. auch 42 aus dem Kingriff genommen und gehalten werden können. Dieses geschieht durch hochhalten von dem kleinen Klinkenarm 41(Zeile 28 Seite 4).

Dieses sei gar nicht so ganz einfach, mag man einwen, den! Nun, für einen technisch etwas versierten Fahrer eines Fahrrades mit Kettengangschaltung ist es kein Problem - einem technisch ganz unversierten Fahrer gelingt es möglicherweise kaum, oder tatsächlich überhaupt nicht, nach einer Reifenpanne das Hinterrad wieder hineinzubauen.

Wenn man den kleinen Klinkenarm hochhält, kann das Fahrrad zurück geschoben werden ohne das Hinterrad anzuheben. Darum ist als Nachrüstung ein kleiner Bowdenzug genriß der Konstruktion eines Drahtauslösers für Fotoapparate vorgesehen. Der Druckknopf wird am Rahmen in der Nähe des Sattels angebracht. Das Seil führt am Rohr hinab. Zu 41 benteht nur eine Berührung. Wie man auch den kleinen Bowdenzug verbiegen oder zerstören mag, kein weiteres Teil der Erfindung kann mitbetroffen werden.

Die Übertragung der Bremskraft auf eine vorhandene Felgenbremse, Innebacken-oder Scheibenbremse, die bereits mit einem Bowdenzug oder Hebelgestänge betätigt wird, ist einfach und soll nicht näher beschrieben werden. Die meist vorhandene Felgenbremse in Form einer Seiten- oder Mittelzugbremse wird von einem Bowdenseil eines Handhebels betätigt, das Bowdenseil 2 wird zusätzlich angeschlossen. Kleine Paonteile gemäß 21 und 22, Fig. 5 ermöglichen den Anschluß an jede Seitenzugbremse; sinngemäße Anschlußteile zu einer Mittelzubremse sind noch einfacher. Die Hersteller von Felgenbremsen können eine spezielle Auführung bauen, die den Anschluß der Rücktrittbremse vorsieht und die höhere Bremskraft optimal nutzt.

Für die Übertragung auf eine Rücktrittbremsnabe wird eine Ausführung gemäß Fig. 4 beschrieben: Neben dem kleinen Zahnrad wird ein Mitnehmer auf die Hinterradachse gebaut, der mit einer Klinke in ähnlicher Weise in die Zähne des kleinen Zahnrades greift wie eingangs für ein großes Zahnrad beschrieben wurde. TJm das auf der Hinterradachse

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Festgeschraubte Grundteil 60, Fig.4, welches die erwünschte Stellung durch ein vorspringendes Passteil im Ausfallende erhält, dreht sich das Führungsteil 61. Dieses wird mit der Ringfeder 62 im Uhrzeigersinn in Spannung und in der richtigen Stellung gehalten, indem es mit seinem Zapfen 63 gegen das Paßteil gedruckt wird. Die Ringfeder ermöglicht eine Drehung von etwa 90°. Das Klinkenteil 64 trägt am unteren Ende eine Kettenrolle, ähnlich 421 in Fig. 1. Der zweiarmige Hebei 65 ist in 61 gelagert und oben mit 64 gelenkig verbunden. Eine Feder ist so angebracht, daß 64 immer nach vorn gedrückt wird. Die Druckkraft dieser Feder ist zu in einer Relation, daß die Drehung von 61 erst beginnt, wenn die Kettenrolle 421-a eingegriffen hat. Für dieses Eingreifen hier können, alternativ, Ausführungen gebaut werden, wie sie beim großen Zahnrad beschrieben wurden.

Das Rückwärtsdrehen der kleinen Zahnräder wird durch die dargestellten Hebelwirkungen anfangs beschleunigt und ermöglicht dem Zugseil 2 einen kürzeren Weg, aber etwa bei 66 volle Wirkung. Das Teil 61 kann bei 67 zu einer Schräge ausgebildet sein, die als zusätzliche Sicherung für das Ausklinken von 421-a dienen könnte. Die kleinen Zahnräder werden bei diener Ausführung nach begin des Rückwärtstreten arretiert, das Andrückteil 51 wirkt erst nachdem etwa drei Zahnspitzen vorbei gedreht worden sind, zwischen 5 und 3 kann diese Verzögerung gebaut werden. Für die Verwendung der Erfindung zum Bremsen auf eine Nabenbremse ist din Kraftabnahme von großen Zahnrad gemäß einer Tangente vorzuziehen.

Ein spezielles Zahnrad mit anders geformten Zähnen kann auch hier zusätzlich angebracht werden, oder ein kleines Zahnrad kann durch ein solches ausgetauscht werden; wie das bei den großen Zahnrädern zusätzlich angebrachte oder ausgetauschte Zahnrad, hat es Znhne die nur für das Eingreifen einer Klinke bestimmt nirid.

Durch den Einbau solcher Klinkenrädor wird die Abnahme der Kraft vom großen Zahnrad und die Abgabe auf ein

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kleines Zahnrad vereinfacht, Einfädler erübrigen sich; bei einer tangentialen Kraftabnahme ist eine stabile achsiale Befestigung des Trageteiles 3 weniger wichtig; die Klinke ist eine einfache Klappe. Alle anderen Gestaltungen sind nicht betroffen.

Die Klinke 4 kann auch bei einem Kettenzahnrad mit einem Wnde eingreifen, welches aus einem festen ^ffeil besteht, dann ist die Berührungsfläche zwischen Klinke und Kettenzahn größer, weil der Zahn auch in seiner Längsrichtung etwas aufliegt.

Das Teil 55, in Fig. 3 erläutert, kann auch an einem anderen Platz zwischen die Kraftübertragung gebaut werden. .Es dient der absoluten Betriebssicherheit bei Blockierung des Hinterrades, die bei einer teilweisen Zerstörung der Anlage möglich ist.

Bei nachträglichem Einbau erfolgt die Befestigung der Teile am Fahrradrahmen etwa durch Schellen aus Stahlband sie werden so ausgeführt, daß sie sich unterschiedlichen Rohren anpassen. Durch einfügen moderner Klebstoffe, wird ihre Festigkeit denen der Anlötteile bei Erstausstattungen gleichkommen.

Da nicht überall getrennte Bremsen vorgeschrieben sind: Ks kann auch auf beide Laufräder gleichzeitig gewirkt werden; diese Erweiterung ist einfach. Und, weil es Theorien gibt wonach es vorteilhafter sei das Vorderrad zu bremsen: Wenn nur auf das Vorderrad gebremst wird, kann die Stange 5 mit ihren Teilen 51 bis 55 wegbleiben. Diese Teile können auch für Profi-Rennräder wegbleiben. So läßt sich eine besonders leichtgewichtige Ausführung bauen.

Anlai3 zu dieser -Erfindung waren ungute -Erlebnisse mit Handbremsen auf großen Touren, so wurde in jahrelanger Arbeit und mit Touren über tausende Kilometer die -Erfindung entwickelt.

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Claims (1)

1. 3276037

   Artur Päselt Ilvesheim, den 9. Juli 1982

   Handelsvertreter
   Weinheimer Straße 71
   68o4 Ilvesheim

   Rücktrittbremse für ein Fahrrad mit Kettenschaltung entansprüche

   Rücktrittbremse für ein Fahrrad welches auf der Kurbep ise eines oder mehrere große Zahnräder und nuf der Achse des hinteren Laufrades mehrere kleine Zahnräder hat, und "bei dem zur Gangschaltung die Kette auf unterschiedliche Zahnräder geleitet wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Kraft des Rücktrittes von der Peripherie eines großen Zahnrades oder eines zusätzlich angebrachten großen Zahnrades mit spezieller Zahnung durch einen mechanischen Eingriff abgenommen wird, dieser Eingriff manuell zeitweilig ausgesetzt werden kann, und die kleinen Zahnräder zu beginn des Rücktretens durch einen Rutschkontakt angehalten werden.

   2, Rücktrittbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, der mechanische Eingriff durch eine Klinke erfolgt, die durch Schwerkraft automatisch eingreift, wenn zurück getreten wird;

   eingreift durch einen Schleifkontakt an einem großen Zahnrad;
   - durch einen Einfädelmechanismus ähnlich 42 bis 4^

   in Fig. 1;
   - durch geringes anziehen eines Handhebels; daß diese Änderung von dem automatischen Eingreifen auf die Handinitiative hin und her umschaltbar ist.

   3. Rücktrittbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

   daß ein Trageteil 3 Fig. 1, in dem die Klinke gelagert ist, nur an dem Teil befestigt ist, welches die Bremskraft auf die Bremse überträgt; - an einem Hebel befestigt ist, der auf der Kurbelachse oder dessen Gehäuse drehbar gelagert ist; an einem Hebel befestigt ist, der am TCurbellagergehnuse PenI.geschraubt und elant,inch int..

   ' BAD ORIGINAL.

   4. Rücktrittbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die kleinen Zahnräder durch ein Andrückteil arretiert werden, welches auf oder zwischen dieselben drückt;

   - dieses Andrückteil etwa gemäß 51 I¹Ig. 2 sofort mit ausreichender Kraft drückt;

   - diese Kraft bei fortschreitendem Weg des Rücktrittes wenig vermehrt wird;

   die kleinen Zahnräder an dem Andrückteil rutschen können, wenn die untere Kettenpartie ganz gestreckt wird

   5. Rücktrittbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Teil, welches die Kraft des Rücktretens auf die Bremse überträgt, durch manuellen Eingriff so verändert werden kann, daß eine bestehende Spannung gelöst wird, indem die Haltepunkte verändert werden; bei einem Bowdenzug die Hülle durch schließen eines Zwischenraumes verkürzt wird; diese Veränderung nur solange bestehen bleiben kann, wie die manuelle Einwirkung andauert, und sie dann zurückschnappt.