DE3629962A1 - Zwei-teile-fahrrad - Google Patents
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Description
Zwei bis zur Endmontage fertiggestellte Fahrradhälften. Mit einer
Schraube und nur einer Handhabung zusammengesetzt, ergeben beide Teile
das fahrbereite Alltagsfahrrad mit den zwei parallelen Schrägrohren und
dem tiefen Durchstieg zur Benutzung für beide Geschlechter. Unter Ver
wendung der erfindungsgemäßen Brillenkupplung wurde die optimale Öff
nung der zwei Hauptrohre dergestalt erzielt, daß zugleich vier Rohröff
nungen für den Einbau mechanischer, elektrischer und elektronischer
Elemente genutzt werden konnten. Durch die Überwindung der Knotenpunkte
an Steuerkopf und Tretlager sind alle Rohre am Fahrrad incl. der beweg
lichen im Konzept einbezogen und für erforderliche Funktionen, beson
ders lichttechnischer Art genutzt.
Die Klapp-, Falt-, Steck- und Teilräder sind bekannt. In neuerer Zeit
sind sie durch erweiterte Autonutzung motiviert, wobei ihre Gestalt von
den Maßen des Kofferraumes bestimmt sind. Ihre Mechanismen teilen sich
zum Selbstzweck, schränken gewonnene Fahrradtechnik ein und bilden
funktionshemmende Knotenpunkte. Ihre Existenz allein gibt aufschlußrei
che Hinweise auf einen Mißstand, der dem Fahrrad anhaftet. Es ist sper
rig und störrig bei Transport und Lagerung. Die Stagnation der Fahrrad
entwicklung ist evident. Das zeigt der Vergleich mit dem Geräte- und
Maschinenbau, dessen Geschichte sich in diesem Jahrhundert gerade da
durch auszeichnet, daß man die Stellelemente, die Leitungs- und Schalt
teile in das schützende Gestell verlegte. Nicht so bei dem Fahrrad,
dessen Gestell man durch überzogene Normung und Rationalisierung zum
Zwecke der Billigkeit unzulänglich verlötete. Das Rohr wurde nur als
Konstruktionselement angesehen. Notwendig gewordene Funktionsteile be
festigte man daher widersinnigerweise mit Schellen auf den leeren Roh
ren, wo sie Dreckecken bilden, Rostnester erzeugen, störungsanfällig
sind und unästhetisch wirken. Im Laufe des Jahrhunderts bauten sich
alle sozialen, wirtschaftlichen und besonders technischen Verhältnisse
um. Der motorisierte Verkehr wuchs in einem Maße, unvorstellbar und
nicht vorhersehbar für die Fahrradschlosser der Jahrhundertwende. Ihr
Produkt trotzte mit seiner antiquierten Technik dem wechselvollen Zeit
geschehen. Am augenfälligsten beweisen es die lichttechnischen Einrich
tungen. Weil das Kabel am Außenrohr stört, steckt man es durch das Rah
menrohr, ohne die Möglichkeit, es zu befestigen. Das Abreißen an den
Einführungsstellen ist vorbestimmt ebenso der Kurzschluß eines durch
gescheuerten Kabels über der Tretlagerwelle. Dieser zeigt sich zumeist
nur während der Fahrt und kann mit Durchmessen selten ermittelt werden.
Die abenteuerlichen "Freileitungen" bis zu den Anschlüssen sind gerade
zu schicksalhaft unsicher. Dieser Zustand erbrachte schon tausende tote
und verletzte Radfahrer. Und tausende Kraftfahrer haben sich, oft
schuldlos unglücklich und strafbar gemacht, weil sie die mehr oder we
niger brennende "Funzel" am schlotternden Schutzblech nicht sehen konn
ten. Die Fachwelt und ihre Autoren begnügen sich seit Jahrzehnten mit
der lapidaren Feststellung, daß die lichttechnischen Einrichtungen am
Fahrrad noch immer verbesserungsbedürftig seien. Fazit: Die verbesse
rungsbedürftigen lichttechnischen Einrichtungen am Fahrrad wirken bei
Dunkelheit nur mangelhaft und am Tage, wenn die meisten Radfahrer un
wegs sind und der Straßenverkehr am stärksten ist, überhaupt nicht.
Gedankenstütze: Die Teilnahme am Straßenverkehr erfordert die Beachtung
des internationalen Konsens der lichttechnischen Verständigung. Merkan
tiles: In China bewegen sich die größten Fahrradmassen der Welt. Die
Motorisierung macht auch dort Fortschritte. Die Fahrradindustrie wird
sich darauf einstellen müssen, daß über Nacht per Ukas die chinesischen
Fahrräder lichttechnische Einrichtungen verordnet bekommen. Frage: Wer
liefert das know-how oder gar die Fahrräder für die größeren Ansprüche
des gewachsenen Verkehrs? Das Alltagsfahrrad hingegen mit mehr Qualität
hat dort und anderswo eine sichere Zukunft, vorausgesetzt man kann das
Wort Qualität mit dem Wort Mehrfunktion austauschen, denn diese wurde
schon immer als Mehrwert honoriert. Mehrwert wiederum läßt sich nicht
produzieren, wenn man nur die Produktionsmittel verbessert und das Pro
dukt selbst ohne erkennbare Mehrfunktion anbietet. Fahrradform und
Straßenverkehr: Eine Abteilung der Universität Aachen hat sich das
Fahrrad zum Gegenstand wissenschaftlicher Forschung gewählt. Mit Hilfe
einer Großrechenanlage wurde festgestellt, daß der Fünfeckrahmen, der
sogenannte Diamantrahmen, in bezug auf statische und dynamische Belast
barkeit sowie in bezug auf Steifigkeit, die optimale Rahmenform dar
stellt; der Rahmen mit den zwei Schrägrohren und dem tiefen Einstieg
hingegen vermisse diese Qualitäten. Das Sitzrohr knicke bei extremer
Belastung an der Centermuffe ein. Die auflagestarken Veröffentlichungen
könnten bei dem interessierten und kaufenden Publikum den Eindruck er
wecken, daß von dieser Rahmenform abzuraten sei. Soweit es sich um ein
ausgesprochenes Sportrad handelt, stimmt das auch. In bezug auf das
Alltagsfahrrad und den Erfordernissen des Straßenverkehrs stellt sich
der Sachverhalt anders dar: Der Diamantrahmen ist für ein Renn- und
Sportrad 100% optimal und für ein verkehrstüchtiges Fahrrad nur zu 50%
sozial, die älteren Menschen und die gehbehinderten nicht eingerechnet.
"Herrendominanz" hat bei der Erfindung des "Niederrades" gewiß eine
Rolle gespielt, im modernen Straßenverkehr aber nicht mehr. Ge
schlechtsspezifische Technik ist nicht gefragt, sondern die Zweckmäßig
keit, die Sicherheit und die Ermöglichung partnerschaftlichen Verhal
tens im Straßenverkehr. Der soziale Faktor im Umkreis des Fahrrades
findet nicht die genügende Würdigung. Der Fünfeckrahmen wird gewisser
maßen als "von Amts wegen" angesehen (Verkehrsschilder), obwohl schon
seine Form den amtlichen Empfehlungen widerspricht. Die verschiedenen
Antriebsarten sind bekannt. Die Illusionen, die Kraft der eigenen Beine
auszutricksen, schwanden in dem Maße, wie die Getriebelehre im allge
meinen reüssierte. Die Tretkurbel und ihre Lagerung wurde um Feinheiten
verbessert, das Tretlagergehäuse jedoch nicht ausreichend genutzt. Die
Rollenkette bleibt das erkennbar beste Mittel der Kraftübertragung. Die
Dreigangnabe mit Rücktrittbremse ist die optimale im Fahrrad integrier
te Getriebeart. Ihr Konzept beantwortet alle diesbezüglichen Probleme
des Straßenverkehrs. Schaltnaben mit mehr als drei Gängen finden kein
größeres Verbreitungsgebiet. Die automatisch schaltenden stufenlosen
Getriebe haben sich nicht durchsetzen können, weil sie keine merkfähi
gen Stufen aufweisen. Dieser Umstand ist einer der vielen Gründe, wes
halb eine vielstufige Kettenschaltung für das Alltagsfahrrad nicht vor
teilhaft sein kann. Nur mit dem merkfähigen, erfahrungsbedingten Druck
auf die Pedale kann der Fahrer im Straßenverkehr sicher reagieren. So
unentbehrlich für den Rennsport, so gefahrenträchtig ist die Ketten
schaltung im Straßenverkehr. Die Schwierigkeiten der Hinterradbremsung
sind bekannt. Ein Schaltzug, oft "um die Ecke gezogen", schaltet ein
offenes Getriebe, das 20 cm über dem Straßendreck positioniert ist,
sehr pflegebedürftig ist und sich sehr schwer pflegen läßt. Die Firma
Fichtel & Sachs trägt dem Mißstand in etwa Rechnung mit der Entwicklung
einer Dreigangnabe mit Rücktrittsbremse plus Kettenschaltung. Damit
wird ein Modetrend berücksichtigt und der Fahrende kann sich wenigstens
aufrichten, um dem nachfolgenden Verkehr sein Handzeichen zu geben. Das
ändert aber nichts an der Problematik mit dem Kettenabschaltungsteil
selbst. Das mag der Anlaß zur Entwicklung einer Fünfgang-Nabe (Offenle
gung 7.5.1986) mit nur einem Schaltkettchen an der rechten Nabenseite
gewesen sein. Bemerkenswert ist, daß die Firma Fichtel & Sachs vor be
reits sechzig Jahren eine Viergang-Nabe mit rechtem Schaltkettchen bau
te (Luegers Lexikon der gesamten Technik, 1927, Bd. III, S. 120, 121).
Nach letzten Verlautbarungen aus dem Aachener Forschungszentrum (Rad
markt 6-86) ist nur der Wunsch nach "neuen Fertigungsmethoden", der
Wunsch nach "neuen Konstruktionsmethoden" geäußert worden, "nach denen
noch gesucht werden müsse", so der Vertreter der Universität. Der nur
verschwommen angegebene Begriff "Durchschnittsfahrrad" läßt nicht er
kennen, von welchem Fahrradtyp ausgegangen werden könnte und bei wel
cher Rahmenform die meisten Aussichten für Qualitätsverbesserung plus
Automatisierung zu erreichen seien; maschinenbaulich ausgedrückt: Wie
muß das Gestell aussehen, das bestimmte Funktionen beinhalten soll und
sich außerdem noch rationell fertigen läßt.
Die Aufgabenstellung zur Fahrradinnovation geht von der Annahme aus,
daß die kritisierten Mängel nicht auf dem Fehlen kreativer Menschen be
ruhten. Die Stagnation in der Fahrradtechnik beruhte vielmehr auf gei
stiger Hinwendung zur Motorentwicklung, deren Faszination auch heute
noch unvermindert die produktiven Kräfte bindet. Doch zeitigt das ata
vistisch zu nennende Empfinden auch Unglaube und Kritik, die es anrät,
die Existenz des Fahrrades aus anderer, zeitloser Perspektive zu be
trachten. Aus vorgenannten Gründen wird hier eine neue Standortbestim
mung mit naturphilosophischen Mitteln versucht: "Die Teilung von Ursub
stanz in zwei erbrachte Leben auf unserem Planeten. Das ist kein wis
senschaftlicher Beweis, doch denkbar, zumal sich diese Zweiteiligkeit
bei den höheren Wesen, insbesondere bei dem Menschen in so überzeugen
der Anordnung wiederfindet. Schließlich teilte der Mensch sich selbst
in zwei, in Mann und Frau. Sie erkannten den Teilungsvorgang in der
Natur und begannen ihrerseits ihn anzuregen und für ihre Ernährung und
Fortbestand zu nutzen. Sie erreichten eine neue soziale Qualität durch
sinnvolle kultivierende Tätigkeit und Arbeitsteilung. Dazu erfanden sie
Werkzeuge und Gerätschaften, die sie der Zweiteiligkeit ihrer Extremi
täten anformten und stets verbesserten. Fazit: Je sinnvoller die Zwei
teilung der Geräte, desto leichter die Weiterbildung und Anpassung an
das Leben." Laudatio für den Erfinder des Laufrades: Er verzichtete be
wußt auf die Fremdenergie Zugtier, das seine Kraft noch aus nachwach
senden Grundstoffen bezog. Sein Gerät war der Zweiteiligkeit des Wagens
nachempfunden, fast abgekupfert: Hinterrad mit Hinterbau und Langbaum;
Vorderrad mit Vorderbau und Reibscheid; beide Teile mit dem Protz- oder
Spannagel lenkbar verbunden. Laudatio für den eigentlichen Erfinder des
Fahrrades. Er wandelte seinen flachen Schritt mit dem runden Tritt am
Fahrrad zu dessen "größerer Entfaltung". Keine Laudatio für die Fahr
radschlosser der Jahrhundertwende: Sie benutzten das Rohr nur als Kon
struktionselement, normten und rationalisierten zum Zwecke der Billig
keit, nicht zum Zwecke weiterführender Technik. Das Fahrrad erstarrte
und vergreiste im Schatten der sich lautstark entwickelnden Motoren
welt. Das Gestell blieb leer und ungenutzt.
Aufgabe der Erfindung ist es, das Fahrrad optimal zu teilen, damit die
Rohre für den innovativen Ausbau zur Verfügung stehen. Nur so wird die
Voraussetzung geschaffen, daß folgende Punkte der Aufgabenstellung ih
rer besten Lösung zugeführt werden: a) Ein Fahrrad zu erstellen, das
den hohen Ansprüchen des Straßenverkehrs Rechnung trägt, sich aber
schon in einfachster Ausstattung überzeugend abhebt; b) dem Sicher
heitsbedürfnis des Radfahrers bei allen technischen Anordnungen die
Priorität einzuräumen; c) neue Produktionsmöglichkeiten zu erschließen
durch Beseitigung des "toten Raumes" im Fahrradgestell; d) Verbesserung
der arbeitsteiligen Betriebsabläufe; e) Verbesserung der Lagerung, der
Transportmöglichkeiten im Betrieb, beim Handel und beim Kunden; f) die
störanfälligen und unfallträchtigen Schalt- und Stromleitungen in das
lnnenrohr zu verlegen und sie nur dort austreten zu lassen, wo es die
Handhabung erfordert; g) Überwindung der Knotenpunkte am Tretlager und
am Steuerkopf; h) Förderung bereits vorhandener Technik zu ihrer "grös
seren Entfaltung" unter Benutzung entwicklungsphysiologischer Denksche
men; i) Erweiterung der lichttechnischen Einrichtungen und verbesserte
Angleichung an den Straßenverkehr bei Dunkelheit und bei Tageslicht.
Die Lösung der Aufgabe wurde gefunden mit der Ermittlung des entwickel
baren Fahrradtyps und seiner Identität mit dem Sicherheitsbedürfnis und
den Anforderungen des Straßenverkehrs. Das Fahrrad mit den zwei Schräg
rohren und dem tiefen Durchstieg zum Gebrauch für beide Geschlechter.
Dieser Fahrradtyp erlaubt das schnelle Be- und Absteigen und entspricht
in dieser Hinsicht den Empfehlungen und Verordnungen der überwachenden
Behörde. Erfindungsgemäß sollen jedoch die kritisierten Nachteile des
unzugänglichen und daher entwicklungshemmenden Fahrradgestelles besei
tigt werden und die Produktionsweise des gesamten Fahrrades zugunsten
arbeitsteiliger Verfahren geändert werden, ohne das Erscheinungsbild
des Fahrrades selbst zu ändern. Wesentliches Merkmal dieser Bestrebung
ist die erfindungsgemäße Brillenkupplung, die besonders dadurch
gekennzeichnet ist, daß sie es ermöglicht, die zwei Schrägrohre
einschließlich aller integrierten Funktionen mit einer Schraube und mit
nur einer Handhabung zu teilen oder zusammenzusetzen. Dabei entsteht
ein zusätzliches und verstärkendes Viereck an der Rahmengeometrie. Je
ein brillenförmiger Flansch umfaßt zwei Rohrenden am vorderen und hin
teren Fahrradteil, die nunmehr Lenkungsteil und Antriebsteil genannt
werden. Der Lenkungsteil wird gebildet mit dem vorderen Flansch zur
Brillenkupplung, dem vorderen Oberrohr, dem Steuerkopfrohr und dem vor
deren Unterrohr. Diesem sind zugeordnet die beweglichen Rahmenteile:
Die Vorderradgabel und der Lenkervorbau mit dem Lenkerbügel. Der An
triebsteil wird gebildet mit dem hinteren Flansch zur Brillenkupplung,
dem hinteren Oberrohr, dem hinteren Unterrohr und dem unteren Abschnitt
des Sitzrohres. Das ist das zweite Viereck an der Rahmengeometrie. Fer
ner ist ihm der Hinterbau zugeordnet. Er bildet mit dem Sitzrohr, den
Hintergabelrohren und den Sitzstreben eine dreieckig-geometrische Ein
heit. Das Oberrohr des Antriebsteiles ist zum Zwecke größerer Stabili
tät zur Centermuffe hin waagrecht abgebogen, kann aber in dieser Rich
tung hin mit einer zweiten, etwas kürzeren Hintergabel erweitert wer
den und bildet dann mit dem unteren Abschnitt der Sitzstrebe ein drit
tes Viereck an der Gesamt-Rahmengeometrie und ein verkleinertes, daher
verstärkendes Dreieck am Hinterbau des Antriebsteiles. Diese Anordnung
erübrigt ein verstärkendes, im Sitzrohr eingezogenes Rohrstück und ver
kleinert damit das Gewicht des Mehraufwandes um etwa die Hälfte. Das
Pedalieren wird nicht behindert, die Ästhetik nicht nachteilig beein
flußt und das Erscheinungsbild des Fahrrades nicht verändert, jedoch
wird die statische und dynamische Belastbarkeit bedeutend erhöht. Auf
diese verstärkende Rahmengeometrie wurde zugunsten visueller Leichtig
keit verzichtet. Beide Lösungen am Hinterbau haben den erfindungsgemäs
sen Schalterkasten gemeinsam. Er wird gebildet mit einer um Fingerbrei
te vergrößerten Höhe und einer Bördelung daran, die sich zwischen die
Sitzrohre legt und den zu bildenden Raum nach oben abschließt. Eine Ge
genplatte aus Hartkunststoff rastet sich mit Nocken an den Rohren ein,
und verschließt den gewonnenen Raum des Schalterkastens. Die Platte
kann abschließbar gestaltet sein. Ein Schalter daran ist innen montiert
und von außen bedienbar. Der Schalterkasten an der oberen Stegplatte
ist besonders dadurch gekennzeichnet, daß in ihm die erforderlichen
lichttechnischen Anschlüsse, als auch die Befestigungselemente für
Schutzblech und Gepäckträger gegen Nässe und eindringenden Schmutz ge
schützt angeordnet sind. Im zusammengesetzten Zustand der beiden Fahr
radhälften befindet sich die Brillenkupplung, rechtwinklig zu den
Schrägrohren angeordnet, in der Mitte zwischen Steuerkopf und Sitzrohr.
Die gefällte Lotrechte von der unteren Kupplungshälfte zur Fahrbahnebe
ne verläuft zwischen dem vorgestellten Pedal und dem vorderen Schutz
blech. Die Kupplungsflanschen sind aus Leichtmetall gegossen und ein
vorzügliches Gesenkschmiedeobjekt, weil sich Festigkeit, Leichtigkeit
und Formgebung als signifikantes Markenzeichen des ZT-Rades anbieten.
Die Rohrenden sind mit der Rauheit einer gratischen Rändelung versehen,
in den Bohrungen der Flanschen aufgedornt, kalibriert und mit Rohrstücken,
hier Verstärkungsmuffen genannt, energiesparend zur unlösbaren
Verbindung längsgepreßt. Die Verstärkungsmuffen sind doppelt so lang
als ihr Durchmesser und verstärken die Schrägrohre hinter den befestig
ten Flanschen. Am Antriebsteil sind die Verstärkungsmuffen fünf Milli
meter tiefer eingetrieben; am Lenkungsteil stehen sie um diese Distanz
vor der Kupplungsfläche und setzen sich bei dem Zusammenfügen mit ge
ring konischer Kontur saugend in die Rohre des Antriebsteiles. Diese
Anordnung widersteht starken Verwindungskräften. Es ist nicht ausge
schlossen, daß die fertig eloxierten oder galvanisierten Flanschen mit
den fertig lackierten Rahmenteilen verpreßt werden können. Physikali
scher und entwicklungsphysiologischer Lehre folgend, stellt die erfin
dungsgemäße Brillenkupplung einen Doppelknoten mit seitlich verbundenen
Knotenflächen dar, wobei das schwingende Element in Ruhe bleibt. Die
Brillenkupplung ist in diesem "toten" Punkt, koaxial zu den beiden
Schrägrohren und in ihrer Mitte, zur Aufnahme der verbindenden Elemente
durchbohrt. Dazu bieten sich folgende Befestigungsarten an: a) Schrau
ben mit zylindrischen Bolzen und verschiedenen Kopfformen, deren Gegen
gewinde in einer der beiden Flanschen eingeschnitten ist; b) eine In
busschraube mit versenktem Kopf ist besonders unauffällig, kann aber
keine Links- oder Rechtshändigkeit berücksichtigen und schwächt den
Flansch; c) eine Stiftschraube, die in einem der Flanschen befestigt
ist, sehr weit an der Kupplungsfläche vorsteht, kann leicht verbogen
oder beschädigt werden und beseitigt nicht die Mängel der vorgeschil
derten Befestigungsart; d) ein gewöhnliches Schraubenpaar benötigt zwei
Schlüssel, oder, wenn mit einem Schlüssel betätigt, eine Vorrichtung
gegen Verdrehen des Schraubenkopfes; e) eine Schnellverspannung mit ei
nem Excenterhebel, günstigenfalls links und rechts einsetzbar und mit
einer Mutter und einer Sicherung gegen ungewolltes Öffnen versehen ist,
das außerdem ein gewisses Feingefühl beim Verschrauben erfordert, das
nicht vorausgesetzt werden darf; f) es kann auch ein starker Bügel ver
wendet werden, der den schmalen Mittelteil der Brillenkupplung umfaßt;
g) Schraubenköpfe für knebel- oder kniegelenkartige Verschraubungen.
Nach Abwägen aller recherchierten Möglichkeiten der Verbindung des Len
kungsteiles mit dem Antriebsteil wurde die erfindungsgemäße Kupplungs
schraube ermittelt, die besonders dadurch gekennzeichnet ist,
daß der Schraubenbolzen und die Hutmutter eine axiale Durchbohrung auf
weisen und dadurch weiterführende Möglichkeiten ihrer Verwendung ge
schaffen wurden. Die bleistiftstarke Durchbohrung verlangt zwar einen
relativ starken Bolzendurchmesser, der jedoch weniger gewichtsmäßig zu
beachten ist, als der Vorzug einer starken Vorspannkraft. Schraubenkopf
und Hutmutter tragen das Profil zum Gebrauch eines Ringschlüssels. Die
Hutmutter hat einen breiten Rand und entsprechend vergrößerte Auflage
fläche. Der Schraubenkopf hingegen ist an der Auflagefläche abgesetzt
und besitzt nur den halben Querschnitt der Hutmutter. Der Schraubenkopf
ruht auf einer mit Sprengring integrierten Unterlegescheibe mit dem
Durchmesser der Hutmutterauflage. Durch diese Anordnung ist ein ratio
nelles und ratschenähnliches Verschrauben mit beiden Händen und nur ei
nem Ringschlüssel ermöglicht, einen soliden Zweibeinständer hinter dem
Tretlagergehäuse vorausgesetzt. Ein zweiteiliger Ringschlüssel, mit ei
ner Hebellänge eines Pedalschlüssels braucht je nach Gewindesteigung
nur ein bis zweimal umgesetzt werden, um die erforderliche Vorspann
kraft herzustellen. Die Durchbohrung der Brillenkupplung, die Kupp
lungsschraube selbst und ihre Durchbohrung, können in vielfacher Weise
genutzt werden: a) bei der Kupplung des Lenkungsteiles oder Antriebs
teiles zu einem Tandem oder mehrspurigen Vehikel; b) Kupplung des An
triebsteiles mit einer muskelkraftbetriebenen Pumpe oder eines Genera
tors; c) vertikale und kompakte Lagerung bei der Herstellung, Transport
für den Handel und bei dem Kunden unter Mitverwendung der erfindungsge
mäßen Kupplungsschraube als Befestigungsmittel; d) die Durchbohrung der
Kupplungsschraube kann der Durchleitung verschiedener schaltender Medien
dienen, und ein in der Bohrung angebrachtes Gewinde kann zum Kuppeln
hydraulischer oder pneumatischer Medien genutzt werden; e) ein Stahl
drahtseil zum Diebstahlschutz kann durch die Bohrung geführt werden
und zwischen den parallelen Schrägrohren verbleiben, wenn der Ein
schließkegel in eine entsprechende Halterung am Steuerkopf eingehängt
wird und das Schloß selbst an einem angeschweißten Einschließkegel am
Sitzrohr angeschlossen wird; f) Diebstahlschutz mit einer Kette, deren
Einschließkegel mit einem längeren Bolzen versehen und durch die Boh
rung der Kupplungschraube durchgeführt ist - die Kette wird um einen
Pfahl oder Baum gelegt und der an der Kupplungsschraube eingesteckte
Einschließkegel verschlossen, auch zum Schutze gegen mutwilliges Mani
pulieren an der Verschraubung; g) die Hutmutter selbst kann als Sicher
heitsschloß gegen nichtgewolltes Ansetzen eines Schlüssels oder einer
Zange ausgebildet sein. Der Schlüssel hierzu kann ein Zentralschlüssel
sein, der auch zum Abschließen des erfindungsgemäßen Schalterkastens
dienen kann, ebenso zum Abschließen der alternativen Batteriebox am En
de des Gepäckträgers. Das Befestigen der Kupplungsflanschen ist schon
deshalb der letzte Schritt zur Rahmenfertigung, weil durch die neue
Lehre mehrere Arten der Muffenbefestigung ermöglicht werden, die den
vollen Innendurchmesser der Rohre für den Werkzeuggebrauch erfordern:
a) innen wirkende, spanende, pressende, stützende, hydraulische, pneu
matische, thermische Werkzeuge und Hilfsmittel; b) außen wirkende, um
laufende Werkzeuge zum Verrollen der Stutzen oder Verschleifen der
Übergänge; c) innen und außen, nacheinander oder zugleich, in einem
oder in beiden Schrägrohren wirkende Werkzeuge mit dem Ziel des halbau
tomatischen Produktionsablaufes. Die Lotkammern werden nicht mehr am
Rohr eingeklinkt, sondern in ihm eingeschoben; sie sind ringförmig und
mit genau dosiertem Lot und mit Flußmittel versehen. Durch drei oder
vier Fließkanäle, vorher am Rohrende eingebohrt, schießt das flüssige
Lot ein. Halterungen für Einbauteile werden bei dem Lötvorgang gleich
zeitig angebracht und mit dem Beseitigen der Lotreste in einem Arbeits
gang spanend bearbeitet. Das Verlöten der Muffen setzt keinen "toten
Raum" voraus, in dem seither ausgediente Lotkammern, Lotreste und Rohr
überstände deponiert wurden. Neuere Beobachtungen zeigen, (DE 31 12 081
C2, vom 20.12.1984,) daß die Erreichung des Innenrohrs zum Zwecke der
Rohrbefestigung noch nicht ins Kalkül gezogen wurde und konnte. Bekannt
ist die Nutzung des Vakuums bei Verlötung eines dreiteiligen Steuerkop
fes (Firma Zach, Hückelswagen); nicht bekannt ist die Anwendung des Va
kuums für die Befestigung der Muffen an die Rahmenrohre, und sollte es
sie geben, das Abdichten erbrächte bei der seitherigen Art der ganz
heitlichen Rahmenfertigung große Probleme. Durch die erfindunggemäßen
Möglichkeiten erhält auch die Innenmuffenbefestigung sowie die Stumpf
verlötung oder -verschweißung unter Mitbenutzung von eingeschobenen
Innenringen oder separaten Lotkammern völlig neue Akzente. Das Verrol
len und Verpressen der Muffenstutzen ist eine weitere, jetzt ermöglich
te Befestigungsart. Dazu bedarf es einer starken Stützung der Fügestel
le. Sie kann erreicht werden: a) mit einem Stempel - das Rohr wird an
der Fügestelle um einige Zehntelmillimeter in seinem Durchmesser ver
engt und nach dem Vorgang wird der axial durchbohrte Stempel hydrau
lisch oder pneumatisch gelockert; b) zwei Dickblechscheiben werden an
der Fügestelle mit angemessenem Abstand im Rohr eingepreßt und nach dem
Verrollen oder Verpressen in einem Gesenk wieder durchbohrt - dazu sind
an den Scheiben zentrale Bohrungen für das Ansetzen eines Spezialboh
rers anzubringen, der gleichzeitig entgratet. Für beide Arten der Muf
fenverpressung eignen sich sowohl geschmiedete als auch Feingußmuffen.
Geschmiedete Muffen sind kein Hindernis, aber auch kein Vorteil für die
Rahmenfertigung. Die zweckmäßigsten Muffen sind im Feinguß herzustellen;
ihre Wandstärken sind variabler, die Formgebung flexibler und ihre Ver
wendung auch kostengünstiger in der Gesamtrechnung. Die rationelle Fer
tigung erfordert, daß der Hinterbau separat gefertigt wird. Um eine
günstige Basis zu dessen Befestigung zu erreichen, ist das Tretlagerge
häuse dergestalt zu ändern, daß die Stutzen für die Hintergabelrohre
verlängert werden und damit das Anfügen des Hinterbaues erleichtert
wird. Bei dem Feinguß der Tretlagermuffe kann eine Halterung für den
Zweibeinständer und für einen Rollendynamo berücksichtigt sein. Ein
Beispiel anpassungsfähiger Fahrrad-Innovation: Das Konzept beinhaltet
die Exportchancen unter ethnographisch-religiös bedingten Umständen
nach jenen Regionen, wo nur der Mann die Last trägt bzw. auf seinem
Fahrrad transportiert. Dieses Lastrad besitzt in den meisten Fällen die
sogenannte dritte Stange an der Rahmengeometrie. Ohne die gewonnene und
weiterführende Technik des ZT-Fahrrades einzuschränken wird mit einer
unkomplizierten Formänderung der Sitzkopfmuffe und der oberen Steuer
kopfmuffe, beide in Feinguß hergestellt, der Umstand realisiert: Bei ge
lockerter Kupplungsschraube wird die dritte Stange mit Bajonettver
schluß eingelegt; und durch das vollständige Verschrauben der Brillen
kupplung das vollständig stabilisierte Lastfahrrad hergestellt. Das
Beispiel betont, daß das Fahrrad mit dem tiefen Durchstieg und den zwei
Schrägrohren, die letzte Entwicklungsphase des Alltagsfahrrades dar
stellt und das ZT-Fahrrad keinerlei Probleme seiner Anpassung beinhal
tet. Zwei dünne Inbus-Stiftschrauben in radialen Bohrungen an den bei
den Kupplungsflanschen, ihre versenkten Köpfe sind nur aus rechter
seitlicher Perspektive sichtbar, deuten auf ihre Funktion in dem vor
deren und hinteren Oberrohr hin: Sie begrenzen die Bewegung der innen
liegenden Schaltelemente zur Dreigangnabe mit Rücktrittbremse. Die Ele
mente zur Dreigang Nabenschaltung sind besonders dadurch gekenn
zeichnet, daß sie ohne separates Kabel einen Strom vom Lenkerbügel
bis in unmittelbare Nähe der Hinterradnabe leiten und in der erfin
dungsgemäßen Brillenkupplung ohne besondere Handhabung teilbar sind.
Die identische Schalt- und Stromleitung in den Oberrohren wird ermög
licht durch ein kleines gekapseltes Stellgetriebe in der Nähe der obe
ren Steuerkopfmuffe. Das Stellgetriebe am vorderen Oberrohr ist beson
ders dadurch gekennzeichnet, daß es durch eine äußere Schaltbewe
gung, die Schaltbewegung einer im Rohr befindlichen Zahnstange bewirkt.
Das Getriebe mit seinem Gehäuse stellt eine unkompliziert austauschbare
Einheit dar. Aus Erwägung der Austauschbarkeit können die folgenden Lö
sungen nur ungenügend helfen: a) ein Bowdenzug durch eine einfache Boh
rung geführt und von Hand in ein Kopplungsstück eingehängt; b) ein Zug
seil über einer Rolle im Innenrohr geführt; c) ein außen betätigter
einfacher Hebel mit Gelenk und Schaltstange im Innenrohr. Diese Lösun
gen bringen Probleme mit der Stromleitung und der Isolation; der Strom
anschluß zur inneren Steuerkopfmuffe ist nur unter verkomplizierenden
Umständen möglich; sie sind nicht flexibel gegenüber anders gewünschter
Anordnung. Das erfindungsgemäße und praktizierte Stellgetriebe ist von
einem schützenden Gehäuse formschlüssig umgeben; das mit Isolierteilen
auf einem rohrverstärkenden Sockel ruht. Zwei Schrauben dienen zur Be
festigung. Der sehr schmale untere Teil des Rädergetriebes steht ohne
elektrischen Kontakt in einem vertretbar bemaßten Durchbruch am Sockel,
der an dieser Stelle nur gering dicker ist als die Wandstärke des Roh
res, auf dem er befestigt ist. Die Isolierteile entfallen z.T., wenn
das Gehäuse aus Hartkunststoff spritzgegossen wird. Dadurch entsteht
weniger Gleitreibung mit den Wellenteilen und ist besser geschützt
gegen Kriechströme und eindringende Nässe. Sind die Zahnräder aus Bunt
metall gefertigt, benötigt das Getriebe nur eine Dauerschmierung, sind
sie aus Hartkunststoff spritzgegossen, ist keine Schmierung erforder
lich. Die Stromdurchleitung ist mit dem Getriebegestell gegeben. Die
Wellenlager können zusätzlich durch einen Öler am Bowdenzug zum Click
schalter geölt werden. Ein kleineres Zwischenrad treibt eine Zahnstange
die im unteren U-förmig geschlossenen Getriebegestell gelagert ist. Der
Schaltweg der Schaltstange ist durch die Mechanik der Dreigangnabe im
Hinterrad vorgegeben; er beträgt ein Viertel des Teilkreises am antrei
benden Zahnrad im oberen Teil des Stellgetriebes. Die Welle des Stell
getriebes ist zweiteilig. Der rechte Abschnitt des rechten Wellenteiles
ist mit einer Rundnut versehen, in die sich das Seilende des Bowdenzu
ges zum Clickschalter einlegt und den Lötnippel lagert. Der mittlere
Abschnitt des rechten Wellenteiles hat einen geringeren Durchmesser als
der äußere Wellenabschnitt und setzt sich beim Zusammenbau in das rech
te Lager des Getriebegestelles. Der linke Abschnitt des rechten Wellen
teiles ist zum Vierkant ausgebildet. Dieser setzt sich in einen Innen
vierkant des antreibenden Zahnrades. Der linke Wellenteil fügt sich mit
Laufsitz in das linke Lager des Getriebegestelles und ist mit Unterle
gescheibe und Schraube im Innengewinde des rechten Wellenteiles ver
schraubt. Bei dem Zusammensetzen der beiden Wellenteile legt sich das
Seilende in einen Schlitz an der rechten offenen Stirnseite des Gehäu
ses, wo nun der rechte Abschnitt des rechten Wellenteiles gleitet. An
dieser Stelle ist die Gehäusewand in Fahrtrichtung verdickt und ihr ein
Gewinde für die Adaption des Bowdenzuges eingeschnitten. Auf seinem
rohrverstärkenden Sockel kann ebenso eine Schalteinheit für Handschal
tung montiert sein. Es ändert sich nur der rechte Wellenteil, der einen
Bedienungshebel trägt und der sich federbelastet in drei Sägezähne an
der rechten Stirnseite des Gehäuses einrastet. Der Schaltwinkel ist im
Uhrzeigersinn von zwölf bis drei vorgegeben. In entspannter Ausgangspo
sition, das ist der erste Gang, steht der Hebel parallel mit dem Ober
rohr, im Uhrzeigersinn auf drei Uhr. Eine Ganganzeige bei dieser Art
"sportlicher" Schaltung bedarf es durch die Deutlichkeit der Hebelstel
lung nicht, auch keiner Ganganzeige elektronischer Art: Die Drehbewe
gung des Hebels und der vorhandene Strom an den Schaltgliedern ermögli
chen dieses. Macht man keinen Gebrauch von der geschilderten Technik,
wird der Durchbruch des Rahmenrohres mit einem Deckel und zwei Schrau
ben verschlossen. Der kurze stromführende Bowdenzug ist im Kopfschalter
(Clickschalter) am linken Lenkerbügel befestigt und seine Bandage mit
Kunststoffunterfütterung gegen Massepolkontakt isoliert. Das Gehäuse
ist aus Hartkunststoff spritzgegossen. Der Schalter unterscheidet sich
von der bekannten Art der Clickschalter durch die umgekehrte und daher
logische Reihenfolge seiner Schaltstufen. Der Hebel ist im ersten Gang
unbelastet und erreicht durch "Anziehen" die nächst größere Entfaltung.
Aus diesem Grunde ist der Kopfschalter unterhalb des Lenkerbügels an
geordnet, entsprechend der Anordnung des Bremshebels auf der rechten
Seite, wo dieser durch kräftiges Schließen der Hand, die größere Wirk
samkeit entfaltet. An der einsichtbaren Seite des Kopfschalters, am
sehr gering verdickten Kunststoffgehäuse, sind drei Leuchtdioden ein
gebaut. Sie befinden sich in einer Massepolschaltleitung und zeigen
durch Hebelbetätigung und Nebenschlußeffekt die eingeschalteten Gang
arten an: I = grün = Berggang, II = gelb = Normalgang, III = rot = Schnellgang.
Außerdem wirken die Leuchtdioden als Kontrollampen für die erweiterten
Funktionen der lichttechnischen Einrichtungen. Der Schalter wirkt nach
Art eines Drehschalters, wobei sich die dreistufigen Kontaktflächen
am Kunststoffgehäuse befinden. Das Gehäuse mit den integrierten Leucht
dioden nebst einem Halbleiterwiderstand legt sich bei seiner Montage
mit einem Kontaktstück federbelastet gegen den Lenkerbügel. Der Bowden
zug ist unbehindert montierbar. Der Kopfschalter (Clickschalter) zur
Dreigang-Nabenschaltung ist besonders dadurch gekennzeichnet,
daß seine Schaltelemente stromleitend eingerichtet sind und durch die
Betätigung des Bedienungshebels eine elektronische Ganganzeige grün
gelb-rot schaltet, deren Leuchtdioden gleichzeitig als Kontrollampen
für eine Bremslichtschaltung dienen. Mit dem Kopfschalter und dem
Stellgetriebe, letztere auch als Handschalter einrichtbar, wird die
Schaltbewegung auf die Zahnstange im Oberrohr übertragen. Die Zahnstan
ge ist in ihrer Länge justierbar mit einer hohlen Schaltstange ver
schraubt und trägt an der Stirnseite eine federbelastete Kontaktnase.
Die mechanisch wirkende und Strom leitende Schaltstange ist mit einem
daumenlangen angespritzten Kunststoffteil versehen, der isoliert in der
vorderen Verstärkungsmuffe der Brillenkupplung gleitet. Die von außen
eingeführte Stiftschraube begrenzt in einem Langlochschlitz den Schalt
weg der Schaltstange. Der Langlochschlitz am Kunststoffteil ist kleiner
dimensioniert als der an der Schaltstange, der größer dimensioniert ist.
Beide Durchbrüche liegen deckungsgleich übereinander. Ein Massekontakt
mit der Stiftschraube ist durch diese Anordnung ausgeschlossen. Die fe
derbelastete Kontaktnase sichert die Stromverbindung mit dem Kopplungs
stück im hinteren Flansch zur Brillenkupplung. Die Anordnung mit Lang
lochschlitz und Stiftschraube ist identisch mit der Art im vorderen
Oberrohr. Ein daumenlanger und dickerer Kunststoffteil gleitet in der
hinteren Verstärkungsmuffe. Er trägt auf dem Absatz eines verjüngten
Abschnittes eine zylindrische Druckfeder zur erfindungsgemäßen Gang
schaltung. Das mittelfingerlange und dünnere Kopplungsstück ist mit dem
Kunststoffteil stirnengleich; einige Zentimeter seiner Länge sind an
dieser Stelle im Durchmesser verdickt, damit das Langloch angeordnet
werden kann. Die Druckfeder setzt sich mit der anderen Stirne über ei
nen verjüngten Abschnitt am Federtellerteil, an dessen Kunststoff ein
Kegelstumpf angespritzt ist. Dieser setzt sich von innen her in den
Rohrstutzen, der in die äußere Krümmung des Oberrohres eingelötet ist.
Die kurze Bowdenzughülle des Antriebsteiles stützt sich am Kunststoff
im eingelöteten Rohrstutzen ab. Aus der Achsrichtung des Oberrohres
kommend verläuft der Schaltzug mit geringer Krümmung bis zur Ringschel
le am rechten Hintergabelrohr. Weil die Hülle nicht die Aufgabe der
Schaltfunktion eines Bowdenzuges erfüllen muß, sondern nur eine Seil
führung an der erfindungsgemäßen Gangschaltung bezweckt, wird die kurze
Bowdenzughülle an der Ringschelle nur eingehängt. Sie festigt ihre Po
sition durch den gespannten Seilzug und widersteht starken Erschütte
rungen ohne zusätzliche Befestigung. Der Schutzblechwulst links des
Bowdenzuges und der montierte Kettenschutz rechts, sichern die Funktion
zusätzlich. Die Bowdenzughülle ist, ebenso wie der Seilzug, stromfüh
rend eingerichtet und darf nicht mit Kunststoff ausgekleidet sein; das
erübrigt sich ohnedies durch die sehr geringe Innenreibung. Diese Lö
sung ist als Hinweis dessen zu beachten, daß die Bowdenzughülle, auch
in abgewandelter Form, die Funktion einer Stromleitung ohne die erfin
dungsgemäße Gangschaltung übernehmen kann. Zur Montage der Druckfeder
muß diese am Kopplungsstück soweit zusammengedrück werden, daß die
Stiftschraube durch das Langloch geführt werden kann. Die Elemente im
Oberrohr setzen sich dabei dergestalt ineinander, daß ein Massekontakt
ausgeschlossen bleibt. Die Druckfeder ist stirnseitig parallel geschlif
fen, knickt nicht ein und hat wenig Gleitreibung. Die federbelasteten
Stirne der Druckfeder haben mittels des Seilzuges das Schaltkettchen an
der Schaltnabe "herausgezogen" und den ersten, den Berggang eingelegt.
Die Schaltstange im vorderen Oberrohr, die Glieder im Stellgetriebe und
der Clickschalter sind entspannt. Durch Schalterbetätigung, d.h. durch
Belastung der Druckfeder, werden die nächsten Gänge zur größeren Ent
faltung eingelegt. Die Einfachheit der Schaltelemente im Oberrohr und
die leichte Zugänglichkeit der eingebauten Teile wird durch die Schil
derung ihrer Demontage verdeutlicht: a) Abschrauben der Einstellhülse;
b) Aushängen der Bowdenzughülle; c) Ausschrauben der Stiftschraube;
d) Herausziehen aller "aufgefädelter" Einbauteile. Die Demontage der
Schaltstange im vorderen Oberrohr benötigt noch kürzere Zeit: a) Stift
schraube ausschrauben; b) Clickschalter auf den dritten Gang stellen;
c) Schaltstange herausziehen. Einzig benötigtes Werkzeug: ein wenige
Zentimeter kleiner Stiftschlüssel. Die erfindungsgemäßen Elemente zur
Dreigang-Nabenschaltung können ohne weitere erfinderische Tätigkeit für
die Schaltung von Vier- oder Fünfgangnaben eingerichtet werden, ohne
ihre Eigenschaft als Stromleitung aufzugeben, vorausgesetzt, daß sie zu
ihrer Schaltung nur ein, nicht zwei beiderseitige Zug- oder Druckele
mente benötigen. Aufgabengemäß sollen die in ihrer Technik verkrusteten
Knotenpunkte am Fahrrad dergestalt geändert werden, daß mit ihrer
Durchdringung ein elektrisch-kommunikatives Rohrsystem entsteht und
elektronische Funktionen für die Erfordernisse des modernen Straßenver
kehrs genutzt werden können. Hierzu erweist sich der Rahmenabschnitt
des an sich physikalisch feinsinnigen Steuerkopfes (Hülsensteuerung
seit 1886) widerspenstig gegen die Erweiterung seiner Technik. Der Ga
belschaft ist von unten her eingeschoben, in diesen von oben her der
Lenkerschaft und in diesem befindet sich der Klemmbolzen: Ein Bündel
von drei ineinandergesteckten Rohrstücken und einem Stab in der Mittel;
das ganze verschraubt, drehbar gelagert und axial mit dem Rund- oder
Klemmkonus versperrt. Dieser Zustand wurde überwunden, durch den erfin
dungsgemäßen Stromdurchgang im Steuerkopfrohr; er ist besonders da
durch gekennzeichnet, daß mit einem zusätzlichen Hülsenstück auf
dem montierten Gabelschaftrohr und mit Roll- oder Schleifkontakten in
den zwei Muffenstutzen nach Art des Kollektors eine elektrische Ver
bindung zwischen Ober- und Unterrohr hergestellt wurde. Der Steuerkopf,
nach Fachbuchempfehlung besser "Lenkungskopf" zu nennen, wird nach der
Erfindung des ZT-Fahrrades, und in linguistischer Umkehr wieder richtig
"Steuerkopf" genannt. In ihm befinden sich nicht nur die Lenkungsteile,
die der Steuerung bedürfen, sondern auch steuerbare elektrische und
elektronische Funktionsteile der erweiterten Technik. Praktiziert wird
eine weiterführende Lösung mit zwei Hülsenstücken der halben Länge. Sie
sind mit geringem Abstand voneinander auf der isolierenden Unterfütte
rung des Gabelschaftsrohres gelagert. Mittels federbelasteten Abgriffen
an ihnen, sind die Hülsenstücke schaltbar durch die Anordnung im erfin
dungsgemäßen Steuerkopfschild. Es ist drei Fingerbreiten hoch und zwei
Fingerbreiten breit und nach unten spitzbogenartig ausgebildet. Die
plane Stirnfläche des Steuerkopfschildsockels tangiert im Abstand von
wenigen Millimetern das Steuerkopfrohr, an dessen Rundung es angeformt
ist. Es verbleibt gerade noch soviel "Fleisch", daß links und rechts
zwei koaxiale Bohrungen angebracht werden könnte, die seitlich durch
den Sockel verlaufen und an den Spitzbögen des unteren Randes austreten.
Am oberen Bord sind die Bohrungen zu Buchsen für Rundstecker ausgebil
det, aber räumlich vom Bohrkanal getrennt. Die Buchsen enden mit Anlöt
fahnen, die in Durchbrüchen an der Stirnseite des Sockels, in der Mitte
angebracht sind. Diese Durchbrüche sind so bemessen, daß darin elektro
nische Kleinbauteile Platz finden und Anschlüsse angelötet werden kön
nen, die an den unteren Bohrkanälen austreten. Außerdem ist noch eine
Nut angebracht, welche die Durchbrüche seitlich verbindet und in die
sich Drähte einlegen können. In der Mitte des Sockels sind zwei über
einander angeordnete radiale Bohrungen angebracht, die in der Größe von
zwei kleinen Münzen abgesenkt sind und schälchenförmige Isolierteile
tragen. In diese Schälchen legen sich zwei dünne Verdrahtungsscheiben
in der Form von Unterlegescheiben. Auf diese Verdrahtungsscheiben set
zen sich spiralförmige Druckfedern, mit Kontaktstiften in ihrem Zen
trum. Durch zwei radial geführte Bohrungen greifen sie die zwei Hülsen
stücke auf dem Gabelschaft an. Um Reibgleitung zu mindern, können die
Kontaktstifte nach Art des Kugelschreibers ausgebildet sein und ihre
Bolzen grafitartiges Dauerschmiermittel enthalten. Zylindrische Rollen
form ist möglich; für die Belastung der Stifte können alternativ auch
Blattfedern Verwendung finden. Die spiralförmigen Druckfedern stützen
sich gegen die konkave Rückseite der gewölbten Frontplatte. Diese fügt
sich mit schwalbenschwanzförmiger Fräsung in die obere Bördelung des
Sockels ein und ist mit kleiner Senkkopfschraube zwischen den unten
auslaufenden Spitzbögen befestigt. Die Frontplatte aus Hartkunststoff
mit dem Design eines stilisierten Wappens ist ein weiteres technisch
signifikantes Merkmal des ZT-Fahrrades. Das Steuerkopfschild ist be
sonders dadurch gekennzeichnet, daß es mit zwei federbelasteten
Abgriffen zwei verschiedene Stromkreise schalten kann, die sich an zwei
Hülsenstücken auf dem montierten Gabelschaftrohr befinden. Zur Befesti
gung des Gabelschaftrohres an den Gabelkopf ist durch seine Öffnung von
unten her ein verstärkendes Rohrstück eingepreßt, das mit dem Gabelkopf
verschweißt ist. Eine obere Bördelung an dem Rohrstück begrenzt nicht
nur die Einstecktiefe des Lenkerschaftes von oben her, sondern auch von
unten her die Einsteckhöhe eines erfindungsgemäßen Stromverteilers, mit
der Aufgabe, die im Gabelschaft ein- oder austretenden Ströme zu kanali
sieren. Unmittelbar unterhalb der Bördelung ist das verstärkende Rohr
stück und das Gabelschaftrohr mit einer mehreren Millimeter starken
Bohrung versehen, in die sich eine angeformte Nase des Stromverteilers
einrastet. In drei Vierteln seiner Länge ist er als Hohlkörper ausge
bildet, mit einer Höhlung quadratischen Querschnittes. Der eingeschobe
ne Stromverbinder aus Hartkunststoff ist an seinem massiven Abschnitt
mit einer radialen Bohrung zur Aufnahme der Befestigungschraube für
Schutzblech und Bremse versehen. Unmittelbar über dieser Bohrung und
über der Grundfläche des quadratischen Innenraumes ist die rechte Seite
mit einem Langloch durchbrochen, einen halben Zentimeter breit und
dreimal so hoch. Dem Langloch des eingeschobenen Stromverteilers gegen
über, in der Wandung des hohlen rechten Gabelkopfes ist eine Bohrung
angebracht, mit räumlicher Verbindung in die rechte Gabelscheide, für
den Kabelanschluß des Dynamos. In den quadratischen Innenraum des
Stromverteilers setzt sich eine Spreizfeder. Sie ist aus Bandstahl ge
fertigt; der Rohling ist doppelt so lang als der quadratische Innenraum
hoch ist. Das Stahlband ist über einen Nippel mit Innengewinde gebogen
und durch Pressung oberhalb des Nippels befestigt. Der Nippel kann auch
eingelötet sein und dabei das Härten der ausspreizend gebogenen Schen
kel berücksichtigt werden, ebenso das Befestigen eines Kontaktstiftes
am oberen Ende eines der beiden Spreizfederschenkel. Der stricknadel
starke Kontaktstift setzt sich bei dem Zusammenfügen in die röhrenför
mige Nase des Stromverteilers, die sich ihrerseits in das Bohrloch un
terhalb der Bördelung am verstärkenden Rohrstück einrastet. Mit rela
tiv starkem Druck der Spreizfeder drückt der spitzstumpfe Kontaktstift
gegen die Innenwandung des unteren Hülsenstückes. Seine isolierende Unterfütterung
ist auf dem Gabelschaft zu diesem Zweck und an dieser
Stelle nur soviel abisoliert, so daß ein ungewünschter Kurzschluß un
möglich ist. Demontiert wird der sehr formschlüssige Stromverteiler
mittels eines profanen Schraubendrehers genügender Länge, indem von
oben her der ausspreizende Teil mit angeformter Nase und Kontaktstift
zurückgedrängt wird. Der Stromverteiler im unteren Gabelschaftrohr ist
besonders dadurch gekennzeichnet, daß er die ein- oder austre
tenden Ströme kanalisiert, verbindet oder erst ermöglicht. Die Vorder
radgabel ist ein Spezialteil, der auch zur Nachrüstung eines ZT-Rades
einfachster Ausstattung vom Fachhandel nachbezogen werden kann. Der
Fachhandel lagert auch die "Kollektorteile", d.h. die Formteile für das
obere und untere Schrägrohr, die Rollkontakte und die Einbauteile für
das Steuerkopfschild, um die jeweils gewünschte Schaltung herzustellen.
Der Fachmann kann den Gabelschaft mit einer "Schuhlöffelmethode" mon
tieren, ohne daß das Gewinde an ihm die Einbauteile beschädigt. Er
liefert auch den Dynamo mit dem kleinen Spezialanschluß zum Dynamohal
ter, von dem aus die Stromleitung durch das rechte Gabelrohr bis zum
Stromverteiler im Gabelschaftrohr führt. Ist das ZT-Fahrrad bereits mit
einem Rollendynamo oder einem an der Sitzstrebe befestigten ausgerüstet,
schlägt er vor, anstelle eines vorderen Dynamos den Sensor eines Tacho
meters zu montieren, der den Impuls ohne die "Freileitung" eines stö
renden Kabels bis in die Steckbuchse des Innensechskantes am Klemmbol
zenkopf weiterleitet. Der erforderliche Strom zum leicht abnehmbaren
Tachometer kann aus dem erfindungsgemäßen Steuerkopfschild oder aus
der "Ölerbuchse" am abfallenden Bowdenzugstück bezogen werden. Den Kon
takt zur stromleitenden Hülse auf dem Lenkerschaft muß der dann besser
ausgebildete Spezialist unterbrechen, um den Spezialwunsch seiner Kun
den zu erfüllen. Gegebenenfalls kann der gesamte Lenkungsteil in der
Werkstatt verbleiben und dafür ein ausgeliehener auf die Dauer der Än
derung zur Verfügung gestellt werden. (Die letzten 25 Zeilen schildern
Werkstatt und Kunden im Umgang mit der neuen Technik). Es handelt sich
schließlich um eine der vorläufig nicht zu begrenzenden Möglichkeiten,
die durch die Art der Zweiteilung des ZT-Fahrrades realisiert werden
können und dem Fahrradhändler immer wieder neue Arbeit und Verdienst
bringen. Der erfindungsgemäße Lenkervorbau ist an seinem Klemmbolzen
axial durchbohrt. Der Durchmesser des Bohrkanales entspricht dem Flan
kendurchmesser des Innensechskantes im Bolzenkopf, der mit Unterleg
scheibe versehen im Material der Vorbaumuffe einsitzt. Im Bohrkanal ist
eine teleskopartige Kontaktstange eingelagert, die bei verschiedener
Einstecktiefe den drahtlosen Kontakt zu der stromführenden Spreizfeder
im Stromverteiler des unteren Gabelschaftrohres herstellt. Das strom
leitende Teleskop besteht im wesentlichen aus zwei fingerlangen Metall
röhrchen, der Teleskopstange und einer Druckfeder, die bei verschiede
ner Belastung stets den Bohrkanal ausfüllt. Die Metallröhrchen sind mit
zähhartem Kunststoff ummantelt. Das obere Röhrchen ist mit Passitz ein
gefügt und mit einer hütchenförmigen Steckbuchse unmittelbar unter dem
Innensechskant des Bolzenkopfes befestigt. Der untere Teil des Bohrka
nals ist zum Gleitsitz des unteren Teleskopteiles erweitert. Eine Me
tallspitze an dem unteren Röhrchen ist mit der zweieinhalb Millimeter
starken Teleskopstange verpreßt, die eine Länge von vier Fünftel des
Bohrkanals aufweist. Zwischen Teleskopstange und Metallröhrchen gleitet
die enganliegende Druckfeder. Der Strom fließt stets über die Stange, die
den Kontakt der beiden Röhrchen beibehält. Mit einer Bördelung am Aus
gang des Bohrkanals und einer Erweiterung am oberen Rand des unteren
Metallröhrchens ist diese gegen Herausfallen gesichert. In Fingerbreite
über dem unteren Ende des oberen Metallröhrchens ist die Wandung des
Klemmbolzens einseitig mit einer Langlochfräsung durchbrochen. Das Me
tallröhrchen ist an dieser Stelle abisoliert und auf ihm ein etwa wür
felförmiger Metallkörper verlötet, der die Breite des Röhrchens auf
weist. Ohne weiteren Metallkontakt steht der aufgelötete würfelförmige
Körper im Durchbruch an dem Klemmbolzen. Über ihn legt sich ein drei
Fingerbreiten langes Kunststoffrohrstück. Es ist an der Durchbruchstel
le ebenfalls durchbrochen und die insgesamt entstandene Mulde mit
Kunststoff vergossen. Der würfelförmige Metallkörper steht um Bruch
teile eines Millimeters über der Kreislinie des mit Kunststoffrohrstück
umkleideten Klemmbolzens. Ein dünnes Metallrohr in der Länge von zwei
Fingerbreiten setzt sich mit Passitz über die gering längere Kunst
stoffunterfütterung. Die Stelle über dem würfelförmigen und kontaktge
benden Metallkörper ist mit einem Körnerpunkt versehen und somit das
dünne Metallrohr gegen Verdrehen beim Einschrauben des Klemmbolzens ge
sichert. In den verbleibenden Zwischenraum sind zwei Halbrundschalen
gelagert; die eine aus Messingblech, die andere aus Kunststoff spritz
gegossen. Beide tragen in der Mitte ihrer konvexen Flächen röhrchenför
mig ausgeformte Nasen. Die Nase aus Kunststoff ist gering größer dimen
sioniert. An der Vorderseite des Vorbauschaftes ist ein Bohrloch ange
bracht. Die Halbrundschalen sind gegeneinander und mit der Innenwand
des Lenkervorbaues verklebt. Die vorstehenden Nasen sind durch das
Bohrloch geführt und nistelartig auf der Vorderseite des Vorbauschaftes
vernietet. Sie bilden eine Steckbuchse für Rundstecker. Gegenüber ent
fernt ähnlichen und bekannten Einrichtungen mit Gestänge durch den
Klemmbolzen oder Stromkabel durch den Spreizkonus und durch eine Boh
rung am Gabelschaft gezogen, grenzt sich der Vorbauschaft des ZT-Fahr
rades erfindungsgemäß ab: Er ist besonders dadurch gekennzeich
net, daß er ohne Kabel montierbar ist, eine Steckbuchse am Klemmbolzen
kopf und eine Steckbuchse an der Vorderseite des Lenkervorbaues auf
weist und mittels einer teleskopartigen Kontaktstange den Stromanschluß
bei verschiedener Einstecktiefe herstellt. Die vielen Anschlußmöglich
keiten im Steuerkopfbereich sind nicht als Aufforderung zu dilettanti
schen Spielereien anzusehen. Sie sind Beispiele der vielfältigen Ver
wendung, die je nach Ausstattung genutzt werden. Gewünschte Änderungen
sollen immer zurück zum Fachmann führen. In den zwei Unterrohren, in
dem Lenkungsteil und in dem Antriebsteil befindet sich je ein sogenann
tes Doppelrohr aus ultraleichtem Kunststoff. Durch die Rohröffnungen an
der Brillenkupplung eingeführt, sind sie in deren Flanschen durch be
sondere Befestigungsart unverrückbar positioniert. Der Elektronikteil
im vorderen Unterrohr hat die Aufgabe, die elektronischen Bauteile für
Akkuladung, Standlichtschaltung und sonstiger Elektronik aufzunehmen
und die Dynamoleitung herzustellen. Das Doppelrohr besitzt einen Ab
schnitt geringeren Durchmessers. Ihm ist eine Klinkenbuchse angeformt.
Sie setzt sich von innen her in das Bohrloch, wo man mit alter Verle
genheit das Lichtkabel durchsteckt - nicht verlegt. Das Gewinde an der
Klinkenbuchse ist auf dem Außenrohr mit einer Rändelmutter verschraubt.
Damit ist gleichzeitig das innenliegende Doppelrohr befestigt. Gegen
eindringende Feuchtigkeit wird die Öffnung mit einem Kunststoffnagel
verschlossen. Stirnseitig setzt sich die Klinkenbuchse zur Herstellung
der Dynamoleitung federbelastet gegen die Anschließteile der unteren
Steuerkopfmuffe. Diese Einrichtung kann auch als "Notleitung" vom Dyna
mo zur Klinkenbuchse dienen. Mit einem dreipoligen Klinkenstecker kann
Batteriestrom entnommen oder eingespeist werden. Am stärkeren, sowie am
dünneren Abschnitt des Doppelrohres ist je ein Fenster für Verdrah
tungsarbeiten an den Elektronikteilen eingeschnitten. Am Rohrende, das
im Kupplungsflansch zu befestigen ist, sind an der oberen Seite zwei
wenige Zentimeter lange Längsschlitze eingeschnitten. Zwischen ihnen
ist von innen her ein Hohlniet eingefügt, der von außer her mit einer
Vernietungsscheibe zu einer Kontaktwarze verformt ist. Diese setzt sich
formschlüssig in das Bohrloch an der Oberseite der längsverpreßten
Verstärkungsmuffe im Kupplungsflansch zur Brillenkupplung. Außer zum
Zwecke der Befestigung dient der Niet zur Herstellung des Massekontak
tes. Im hinteren Unterrohr sind vier NC-Akkuzellen in Batterie gelagert.
Sie liegen in einem mittleren Abschnitt des Doppelrohres, das mit sei
nem Durchmesser dem der Akkuzellen angepaßt ist. An der oberen Seite
dieses dünneren Rohrabschnittes können die Akkuzellen eingeklipst wer
den. Der dünnere Rohrabschnitt trägt an der linken Seite (in Fahrtrich
tung) die Batterieleitung und an der rechten die Dynmoleitung. Die Ak
kuzellen liegen mit ihrem Pluspol in Richtung Tretlager. Ein Flachsteckerteil
für beide Stromarten, die im Tretlagergehäuse durchgeführt wer
den, finden ihren Anschluß im Stutzen der Tretlagermuffe. Der Pluspol
der Batterieleitung wird seitlich mit einem Kabel zurückgeführt. Am
Absatz zum stärkeren Rohrabschnitt führt das Kabel in das Innenrohr. Es
ist mit einem Rundstecker versehen. Auch der Massepol hat ein kurzes
Kabel mit Rundstecker, ebenso die Dynamoleitung. Die Anordnung mit dem
seitlichen Kabel am dünneren Rohrabschnitt begünstigt das Einführen des
Doppelrohres durch die enge Verstärkungsmuffe am Kupplungsflansch zur
Brillenkupplung. Die Art der Befestigung des Doppelrohres ist die glei
che wie vorgeschildert. Der Mehrfach-Stromverbinder im unteren Abschnitt
der Brillenkupplung ist ist besonders dadurch gekennzeichnet,
daß er mit der Teilung des ZT-Fahrrades alle Stromleitungen in den Un
terrohren ohne zusätzliche Handhabung trennt und bei dem Zusammensetzen
ebenso präzise und sicher verbindet. In den beiden Spritzgießteilen in
der Form von Flaschenkorken mit Rand, sind koaxial und im Uhrzeigersinn
auf 2, 4, 6, 8, 10 je fünf Metallbolzen eingegossen. Sie sind rücksei
tig mit Bohrungen zur Aufnahme von Rundsteckern versehen. An den Ober
seiten tragen die Stromverbinderteile je eine Blattfeder, die in elek
trischer Verbindung zu der Position 2 der Massepolleitung stehen. Posi
tion 4 ist Teil der Dynamoleitung und Position 6 zur linken Seite ge
hört zur Batterieleitung. An der Stirnseite des Stromverbinderteiles im
Lenkungsteil tragen die eingespritzten Metallbolzen federbelastete Kon
taktstifte. Diese pressen sich bei dem Zusammensetzen der beiden Fahr
radteile gegen die nur sehr gering vorstehenden Stirne der nicht feder
belasteten Metallbolzen im anderen Stromverbinderteil. Durch den Form
schluß an der Brillenkupplung erhalten sie ihre genaue und unverrückba
re Position. Die Blattfedern an der Oberseite der Stromverbinderteile
setzen sich unter die Kontaktwarzen der beiden Doppelrohre und verrie
geln deren Formschluß in den Bohrlöchern an den Verstärkungsmuffen. Der
Massekontakt ist zur Position 10 "hereingezogen". Im auseinandergenom
menen Zustand des ZT-Fahrrades befinden sich die federbelasteten Kon
taktstifte im geschützten Raum der vorstehenden Verstärkungsmuffe. Frü
hestens nach der Beschreibung des Mehrfach-Stromverbinders konnte die
ser geschildert werden mit seiner Aufgabe als Befestigungselement der
Doppelrohre. Zu diesem Zwecke genügte ein ringförmiger oder zylindri
scher Befestigungskörper, um die Doppelrohre im Flansch zu verriegeln
und ein Rohr-in-Rohr-System herzustellen, das auch im Oberrohr prakti
zierbar ist für den Fall, daß die Gangschaltung nicht gewünscht ist.
Das Rohr-in-Rohr-System ist das Bestreben, in das starre und relativ
schwere Konstruktionsrohr des Rahmens ein sehr leichtes Doppelrohr ein
zufügen, das die erforderlichen oder gewünschten Funktionen trägt. Die
dafür vorsorgliche Bohrung in den oberen Verstärkungsmuffen stören
nicht den mechanischen Vorgang. Zwei Batterien von je vier Akkuzellen,
hintereinander gelagert und parallel geschaltet, finden in einem Dop
pelrohr in der Sitzstange ihren Platz. Sie liegen mit dem Pluspol in
Richtung Tretlager, wo sie sich mit Flachstecker einsetzen. Der Masse
pol stützt sich mit Druckfeder belastet im Sattelstützrohr ab. Als wei
teres Batteriedepot dient die alternative Batteriebox am rückseitigen
Gepäckträger. Obwohl die einliegenden NC-Akkuzellen am Input der Klin
kenbuchse aufgeladen werden können, kann die Batteriebox mitsamt dem
integrierten Rück- und Bremslichtgehäuse abgenommen und an dem kommuna
len Stromnetz aufgeladen werden. Außerdem dient sie noch als Handlampe
für Reparaturarbeiten. Mit dieser Einrichtung ist ein zusätzlicher
Diebstahlschutz gegeben, denn ein ZT-Fahrrad mit fehlendem Rücklicht
und Bremsleuchte ist selbst am Tage suspekt. Ein erfindungsgemäßer
Mittelring ist der zentrale Einbauteil im Tretlagergehäuse. Im Abstand
von einer Armlänge betrachtet, wirkt er wie ein Messingring mit einigen
Durchbrüchen. Im Leseabstand erkennt man: Durchmesser ist gering klei
ner als der innere Durchmesser der Tretlagermuffe. Er ist einen Zenti
meter breit, ca. sechs Millimeter stark und besteht scheinbar aus zwei
Messingscheiben, die mit einer Zwischenscheibe aus Kunststoff verklebt
sind. Bei näherem Betrachten ist festzustellen: Die linke Ringscheibe
ist nur ein Segment mit fünf Sechsteln des Scheibenumfanges, mit einer
wichtigen Differenz von zwei Millimeter. Die rechte Ringscheibe, der
Dynamoleitung zugeordnet, ist an der Stelle des Ausschnittes am linken
Scheibensegment mit einem Sechstel ihres Umfanges auf die volle Breite
des Mittelringes vergrößert. Wenn man die Ringteile, rein hypothetisch,
gegeneinander verdreht, verbleibt die für die Isolierung wichtige Dif
ferenz von zwei Millimeter. In der Mitte des verbreiterten Abschnittes
am rechten Ringteil ist ein Innengewinde eingeschnitten. Es steht nach
der Montage des Mittelringes in der Achse des Unterrohres und trägt von
außen die Klemmschraube für das Kabel der Dynamoleitung. Das linke
Ringsegment, der Batterieleitung zugeordnet, ist in bestimmten Abschnit
ten mit seitlichen Bohrungen versehen. Ihnen gegenüber, an der linken
Flanke des rechten Ringteiles, der in Messing-Feinguß zu erstellen ist,
befinden sich dünnere Stifte mit dem halbem Durchmesser der Bohrungen.
Sie setzen sich beim Vergießen mit thermoplastischem Kunststoff achsen
gleich ineinander. Die Ringteile sind elektrisch selbständige Elemente.
Die Kunststoffschicht ist an jenen Stellen unterbrochen, wo sich die
zweipoligen Steckerteile der Doppelrohre einsetzen, die sich im Unter
rohr und/oder in der Sitzstange befinden. Vorsorglich sind am Mittel
ring drei anstatt zwei der nur benötigten Durchbrüche angebracht. Durch
Wenden des Mittelringes, das ist die Arbeit des Fachmannes, durch eine
Drehung von 180° um die Achsrichtung des Unterrohres, sowie durch Wen
den der zweipoligen Flachsteckerteile, sind sehr weitführende Schalt
möglichkeiten gegeben. Der erfindungsgemäße Mittelring im Tretlagerge
häuse ist besonders dadurch gekennzeichnet, daß er die drahtlo
se Stromdurchleitung zweier verschiedener Leitungen ermöglicht und die
statische Aufgabe erfüllt, die Mechanik einer Bremslichtschaltung zu
stützen. Der Mittelring klemmt sich sprengringartig in eine flache Nut,
die in der Mitte eines längsgeschlitzten Kunststoffrohrstückes ausge
spant ist. Das Kunststoffrohrstück aus zähhartem Material bedeckt die
Innenwandung des Tretlagergehäuses zwischen den beiden Lagerschalen für
die Kugellager. Es kann von Hand oder mit Hilfe eines Gummihammers mon
tiert werden, eine glatte zylindrische Durchbohrung des Tretlagergehäu
ses vorausgesetzt. Eine feingegossene Tretlagermuffe kann nicht nur ei
nen optimalen Formschluß zu dem eingelagerten Kunststoffrohrstück her
beiführen, sondern auch das Einsitzen der Doppelrohre in den Muffen
stutzen verbessern. Gegen die Flanschen des Mittelringes legen sich von
rechts und von links je eine Kunststoffringscheibe in der Stärke von
Lederpappe. Der innere Durchmesser ist gering kleiner als der an dem
Mittelring. Jene Stellen, auf die die Achsen der beiden Hintergabelroh
re zeigen, ist das Kunststoffrohrstück mit erbsenstarken Bohrungen
durchbrochen. Das ist jeweils die Mitte zwischen Kunststoffringscheibe
und Lagerschale. An der linken Seite des Tretlagergehäuses, durch die
linke Kunststoffringscheibe vom Batteriestrom leitenden Segment des
Mittelringes getrennt, ist ein Kontaktring eingelagert. Die Stromver
bindung beider Teile wird durch die Unterlage einer kleinen Kupfer
blechfahne hergestellt. Diese Anordnung im Tretlagergehäuse ist die
Basis für den Einbau einer Mechanik zur Bremslichtschaltung. Der Bat
teriestrom wird drahtlos durch das Tretlager und mit festgelegter Lei
tung durch die linken Rohre des Hinterbaues und über den Schalterkasten
zu der Bremsleuchte an der Rückseite des Gepäckträgers geführt. Der Mi
nuspol der Lampe wird mit der sogenannten Massepolschaltleitung über
den Schalterkasten und durch die rechten Rohre des Hinterbaues, bis in
das Tretlagergehäuse zum ringförmigen Kontaktlager geführt. Die Stirne
des Kontaktlagers sind gebördelt. Eine eingelagerte Druckfeder trägt
einen Kontaktteller, dessen Boden ausgestanzt ist. Bei dem Schaltvor
gang legt sich der Kontaktkragen des sog. Schaltzylinders gegen den in
neren Rand des Kontakttellers, der den Massekontakt herbeiführt. Der
Schaltzylinder aus Buntmetall ist dünnwandig und leichtgewichtig. An
seiner rechten Stirnseite, oberhalb des Kontaktkragens ist er im Durch
messer verdickt und im Sinne der Rücktrittbewegung mit abweisenden, ge
windeähnlichen Steigezähnen versehen. Sie finden ihren identischen Zahn
kranz an dem Ritzel, der sich auf der Kettenradseite und im Anschluß an
den Festkonus auf der Tretlagerwelle befindet. An dieser Stelle ist die
zylindrisch geschliffene Tretlagerwelle gering verdickt und zum Zwecke
der Befestigung des Ritzels mit einer Rändelung versehen. Der Schaltzy
linder ist um die Hälfte seines Durchmessers länger und besitzt an der
linken Stirnseite einen Wulst, an dem sich zwei Fräsungen befinden, in
die sich die Mitnehmer eines Federtellers einrasten. Dieser trägt eine
linksgängige Friktionsfeder aus dünnem Runddraht mit drei bis vier Win
dungen und ist nach der linken Lagerseite hin gering konisch erweitert.
Der Friktionsfederkäfig bildet mit der linken Lagerschale eine Einheit.
Über den Mantel des Friktionsfederkäfigs stülpt sich eine Kunststoff
tülle, die an ihrer Stirnseite mit soviel Rand versehen ist, daß nur
die zwei Mitnehmer des Friktionsfedertellers gering vorstehen. Diese
Anordnung ist für Montage und Demontage der Tretlagerwelle von gleicher
Bedeutung. Die quirlige Friktionsfeder bzw. der Federteller wird in
koppelbarer Position im Friktionsfederkäfig zurückgehalten. Von glei
cher Wichtigkeit ist eine Kunststoffringscheibe, die vor der rechten
Lagerschale verhindert, daß der Schaltzylinder bei der Demontage der
Tretlagerwelle nicht beschädigt wird. Bei der Montage der Tretlager
welle koppeln sich Schaltzylinder und Friktionsfederteller zwangsläu
fig. Der Tretlagerwellenwechsel bedarf nicht des Fachmannes. Während
des Pedalierens gleitet das Ende der Friktionsfeder mit geringer Reib
gleitung im Friktionsfederkäfig. Während des Freilaufes ruhen Welle und
Friktionsfeder, bis auf eine geringe Unruhe, die auf die normalerweise
nervöse Pedalhaltung zurückzuführen ist. Das bewirkt jedoch noch keine
Schaltung. Erst beim deutlichen Zurücktreten der Pedale, d.h. durch
Linksbewegung der linksgängigen Friktionsfeder verklemmen sich deren
Windungen im Friktionsfederkäfig. Die Friktionsfeder erektiert und
dreht die abweisenden Steigezähne aus ihrer Verzahnung. Die elektroni
sche Bremslichtschaltung im Tretlager ist besonders dadurch ge
kennzeichnet, daß durch Synchronisation mit den Bremsvorgängen in
der Rücktrittbremsnabe automatisch ein Bremslicht geschaltet wird, das
darauf beruht, daß die Lampe der Bremsleuchte in ihrer Eigenschaft als
Kaltleiter genutzt und mit Mechanik im Massepol geschaltet wird. In der
Rücktrittnabe ist es ein Flachgewinde, das mit einer axialen Bewegung
des Bremskonus den Bremsvorgang einleitet - hier sind es die abweisen
den Steigezähne, die mit einer axialen Bewegung des Schaltzylinders die
Bremslichtschaltung einleitet. Der Kontaktkragen des Schaltzylinders
legt sich mit Masseschluß an den Kontaktteller des Kontaktlagers und
schaltet das Bremslicht. Die Druckfeder im Kontaktlager sichert den Kon
takt auch bei erektierter Friktionsfeder. Je nach eingelegter Gangart
in der Dreigangnabe beträgt der axiale Schaltweg des Schaltzylinders
ein bis zwei Drittel der Steigezahnhöhe. Das verbleibende Drittel ist
für eine allzu locker aufgelegte Kette einkalkuliert, die den Rücktritt
winkel vergrößert. Eine weitere axiale Distanz von einigen Millimetern
wird benötigt für den Fall, daß die Kette abgenommen ist und die Tretla
gerwelle ungehemmt gegenläufig gedreht werden kann. Auch bei einem Zu
rücksetzen des Fahrrades tritt dieser Fall ein; dann kämmen die Steige
zähne über ihre Spitzen. Die Friktionsfeder im Friktionsfederkäfig und
die Druckfeder im Kontaktlager entspannen sich und werfen den leichtge
wichtigen Schaltzylinder in die Verzahnung am Ritzel zurück. Das hörbare
aber harmlose Klicken erzeugt bei dem Radfahrenden akustisch merkfähige
Stufen. Sie befähigen ihn, die Bremslichtschaltung zum Standlicht zu
nutzen, indem er das Fahrrad um eine vertretbare Distanz zurücksetzt.
Außerdem kann er die Aktivität der Bremsleuchte an den Leuchtdioden der
elektronischen Ganganzeige des Clickschalters kontrollieren. Erfindungs
gemäß befinden sich in dem rechten Hintergabelrohr die Anschließteile an
das ringförmige Kontaktlager im Tretlagergehäuse. Dazu dient ein flexib
les Kunststoffrohr aus zähhartem und steifem Material. Es hat die Länge
des Innenrohres mit einer Längenzugabe, die seinem Verwendungszweck
entspricht. Aus gleichem Material ist ein fingerlanges Rohrstück mit der
Stärke des Innenquerschnittes am stärkeren Kunststoffrohr eingetrieben;
dessen Hals steht mehrere Millimeter vor einer axialen Bohrung am Ende
der Hintergabelscheide. Im stärkeren Kunststoffrohr sind zwei versilber
te Kupferdrähte eingelagert, die mitsamt dem Ende eines ellenbogenlangen
Stromkabels in einem hülsenförmigen Kontakthütchen verlötet sind. Die
Hülse des Hütchens preßt sich über das Kunststoffrohr. Das flexible Rohr
mit den einliegenden versilberten Kupferdrähten ist mitsamt dem Stromka
bel durch die erbsenstarke Bohrung am Kunststoffrohrstück des unmontier
ten Tretlagers in die Hintergabelscheide eingebracht. Das Stromkabel ist
durch eine Bohrung an der Hintergabelscheide ausgefädelt und auf der
entsprechenden Isolierung mit der Ringschelle für die Bowdenzughalterung
schwer lösbar und elektrisch leitend festgelegt. Das Kontakthütchen
steht mit mehreren Millimetern vor der erbsenstarken Bohrung im Raum
des unmontierten Tretlagers. Bei der Montage des ringförmigen Kontaktla
gers wird das nunmehr federbelastete Kontakthütchen zurückgedrängt und
steht unverrückbar in der erbsenstarken Bohrung des Kunststoffrohres der
Tretlagerisolierung. Das Kunststoffrohr mit den integrierten Drähten
wirkt in der Hintergabelscheide als knickelastischer Stab mit günstiger
Federkraft durch seine Krümmung im seitlich begrenzten Raum. Die einge
preßte Sicke am Rohr zur Verbesserung der Kettenkennlinie trägt ebenso
dazu bei. Extreme Krümmungen hingegen, wie sie bei älteren Tourenrädern
zu beobachten sind, wirken nachteilig und sind vermeidbar. Das aus der
axialen Bohrung am Ende der Hintergabelscheide vorstehende dünnere
Kunststoffröhrchen führt das gesamte Kunststoffrohr in seiner Achse.
Selbst wenn sein Überstand bis zum Ausgang der Bohrung zurückgedrängt
wird, nimmt es stets die vorherige Lage wieder ein. Der weitere Verlauf
der Massepolschaltleitung bis zum erfindungsgemäßen Schalterkasten an
der oberen Stegplatte ist mit einem versilberten Kupferdraht hergestellt,
mit demselben Querschnitt der in dem stärkeren Kunststoffrohr eingela
gerten Drähte. Er ist mit einer, vorerst verschiebbaren Kunststoffum
mantelung versehen und vom Innenraum des Schalterkastens her durch die
rechte Sitzstrebe und durch eine axiale Bohrung am Ende der Strebe über
dem Ausfallende hindurchgeführt. Der sichere Kontakt zu den zwei strom
führenden Drähten im Hintergabelrohr wird dadurch hergestellt, indem der
Draht so tief in das stärkere Kunststoffrohr eingesteckt wird, daß er
sich den engen Raum auf einige Zentimeter mit den einliegenden Drähten
teilen muß. Die Einstecktiefe ist auf dem eingeführten Draht mit einem
satten Lotpunkt festgelegt. Bis zu diesem Lotpunkt ist die isolierende
Kunststoffummantelung herangeschoben, mitsamt einem Stück Vinylschlauch,
das sich noch über den Lotpunkt hinaus über das freistehende Ende des
dünneren Kunststoffröhrchens vor dem Ende der Hintergabelscheide legt.
Ein auf den isolierenden Kunststoffmantel aufgepreßter Metallnippel, un
mittelbar vor dem Bohrloch an dem unteren Ende der Sitzstrebe, sichert
die Montage gegen Herausziehen sowohl des Kunststoffmantels als auch des
Leitungsdrahtes. Der Lotpunkt bleibt kurzschlußgesichert. Über die ge
samte Verbindungsstelle am Ausfallende legt sich ein konkaves Formblech,
das sich den Rohrenden anpaßt. Analog dieser Beschreibung ist die Bat
terieleitung in den linken Rohren des Hinterbaues verlegt. Das Kontakt
hütchen am Kunststoffrohrstück in der linken Hintergabelscheide stützt
sich dabei gegen den stromführenden Kontaktring im linken Abschnitt des
Tretlagergehäuses. Die elektronische Bremslichtschaltung durch Rück
trittwirkung im Tretlager wird unabdingbar ergänzt durch eine Brems
lichtschaltung bei Vorderradbremsung. Zwar ist diese Schaltung durchaus
realisierbar mit einer Gestängebremse; bevorzugt wurde jedoch die Brems
lichtschaltung mit Handbremshebel und Felgenbremsung. Das wurde ermög
licht durch die Massepolschaltleitung, die von der Bremsleuchte kommend
bis zum Kopfschalter (Clickschalter) an den linken Lenkerbügel führt.
Durch eine dünne Bohrung ist ein verbindendes Kabel in das Lenkerrohr
gelegt und geschützt zum rechten Abschnitt des Lenkerbügels geführt. Der
Handbremshebel und sein Gehäuse sind aus Hartkunststoff gefertigt und
mit Bandage massepolhaltend am rechten Lenkerbügel befestigt. Das
Schleifkontaktstück des Bedienungshebels ist mit der Massepolschaltlei
tung verbunden. Die Betätigung des Bedienungshebels bewirkt nach ei
nem geringen Drehwinkel den Masseschluß zur Bandage des Bremshebels am
Lenkerbügel und schaltet das Bremslicht. Die Aktivierung der Brems
leuchte ist an der jeweils eingeschalteten Diode der Ganganzeige des
Clickschalters zu kontrollieren, denn der direkte Masseschluß mit der
Massepolschaltleitung bringt die Diode im Nebenschluß zum zeitweiligen
Erlöschen, die richtig gewählte Stromstärke vorausgesetzt. Der Schalt
weg des Bedienungshebels kann bis zur Wirksamkeit der Felgenbremsung
als willkürliche Bremslichtschaltung genutzt werden, da ein Fahrer des
ZT-Fahrrades sich mit den nachfolgenden Verkehrsteilnehmern verständigen
kann. Das trifft auch für die Bremslichtschaltung bei Rücktritt zu. Mit
dem Handbremshebel läßt sich ein Standlicht schalten, zumal wenn er mit
Arretierung versehen ist und nicht immer festgehalten werden muß. An
der sichtbaren Innenseite des Kunststoffgehäuses zum Handbremshebel
befindet sich eine mattblinkende Leuchtdiode, die eine schädliche Tief
entladung der benutzten NC-Akkuzellen meldet. Das nur fingerlange Elek
tronikteil ist mit Flachstecker mit der Massepolschaltleitung verbunden
und am Lenkerende formschlüssig eingelagert. Besonders der linke Ab
schnitt des Lenkerbügelrohres bietet sich für weitere Elektronik an.
Der erfindungsgemäße Handbremshebel ist besonders dadurch gekenn
zeichnet, daß mit seiner Betätigung ein Bremslicht geschaltet wird
und außerdem eine blinkende Leuchtdiode an seinem Gehäuse vor schäd
licher Tiefentladung der benutzten NC-Akkuzellen warnt. Die Bremslicht
schaltung mit Rücktritt- und Handbremshebelbetätigung steigert seine
Wirkung beträchtlich bei eingeschaltetem Rücklicht. Gleich einem
"Zyklopenauge", gewissermaßen warnend und drohend seine Pupille, das
Rücklicht, erweiternd und verengend verfehlt es nicht seine magische
Wirkung und bewirkt die optimale Steigerung der Sicherheit auf dem
Zwei-Teile-Fahrrad.
Die Erfindung ist dargestellt mit Zeichnungen, Fig. 1 - 20,
auf 10 Blatt und mit 200 Bezugszeichen.
Fig. 1 Das Zwei-Teile-Fahrrad, seine Geometrie und äußere Merkpunkte
Fig. 2 Die Brillenkupplung der zwei Fahrradteile,
Fig. 3 Diebstahlsicherung mit integriertem Einschließbolzen,
Fig. 4 Das Stellgetriebe zur Nabenschaltung auf und in dem vorderen
Oberrohr,
Fig. 5 Die Stellglieder im vorderen Oberrohr,
Fig. 6 Die Stellglieder im hinteren Oberrohr,
Fig. 7 Das Steuerkopfrohr mit eingestecktem Gabelschaft,
Fig. 8 Der Stromverteiler im unteren Gabelschaft,
Fig. 9 Das Steuerkopfschild mit seinen Schaltteilen,
Fig. 10 Der Lenkervorbau mit eingesteckter Klemmschraube,
Fig. 11 Elektronikteil im vorderen Unterrohr,
Fig. 12 Batterieteil im hinteren Unterrohr,
Fig. 13 Der Mehrfachstromverbinder in den Flanschen der
Brillenkupplung,
Fig. 14 Die Einbauteile im Tretlagergehäuse,
Fig. 15 Funktionsschema der Bremslichtschaltung im Tretlager
bei Pedalieren und bei Freilauf,
Fig. 16 Funktionsschema der Bremslichtschaltung im Tretlager
bei Rücktritt und Bremsen,
Fig. 17 Stromführungsteile der Hintergabelrohre und -streben,
Fig. 18 Der Kopfschalter (Clickschalter) zur Dreigang-Nabenschaltung
mit elektronischer Ganganzeige,
Fig. 19 Der Hebel zur Vorderradbremse und zur Bremslichtschaltung mit
Warndiode des Akkuwächters,
Fig. 20 Blockschaltbild zur Bremslichtschaltung.
Fig. 1 zeigt die zwei gekuppelten Fahrradteile. Der Lenkungsteil 1 und
der Antriebsteil 2 mit einem Schraubenpaar 54, 55 gekuppelt, ergibt die
Fahrradform mit den zwei Schrägrohren und dem tiefen Einstieg. Durch die
Kupplung mit den Kupplungsflanschen 6 und 26 entsteht eine verstärkte
Rahmengeometrie mit einem Dreieck und nunmehr zwei Vierecken. Die Lot
rechte des vorgestellten Pedals 35 zeigt die Position der Kupplung in
nerhalb der Rahmengeometrie. Der Rahmen des Lenkungsteiles 1 wird gebil
det durch das vordere Oberrohr 3, das vordere Unterrohr 4, das Steuer
kopfrohr 5 und durch den Flansch 6 zur Brillenkupplung. Diesem Rahmen
viereck sind die beweglichen Rahmenteile zugeordnet. Die Vorderradgabel
20, 21, der Gabelkopf 21 a, der angeschweißte Dynamohalter 22 mit Dynamo
23, der Lenkervorbau 14 mit Lenkerbügel 12. Ferner gehören zum Lenkungs
teil 1 das vordere Laufrad 24 mit dem Schutzblech 25, sowie die Lampe
19. Am Steuerkopf 5 und an den unmittelbar anschließenden Teilen befin
den sich Buchsen zur Entnahme oder Eingabe von Strom oder Impulsen. Sie
können für den Anschluß der Lampe 19, für Batterieanschluß, für Tachome
ter, elektronischen Diebstahlschutz, zu Meßzwecken usw. genutzt werden:
a) Buchse 15 im Innensechskant des Klemmbolzens zum Lenkervorbau. b)
Buchse 16 an der Vorderseite des Lenkervorbaues. c) Buchse 10 im Bowden
zugöler des stromführenden Schaltzuges. d) Zwei Buchsen am oberen Rand
des Steuerkopfschildes 17, die zwei schaltbare Stromkreise erreichen. e)
Mehrfachsteckbuchse 18 im Unterrohr 4. f) Anschluß unterhalb des Gabel
kopfes 21 a. Am rechten Teil des Lenkerbügels 12 ist der Handbremshebel
13 befestigt. Synchron zur Bremsung des Vorderrades 24 schaltet seine
Betätigung das Bremslicht 51. An der sichtbaren Innenseite des Hand
bremshebels ist im Hartkunststoff eine blinkende Leuchtdiode eingelas
sen, die den Batteriezustand kontrolliert. Am linken Teil des Lenkerbü
gels 12 ist der Kopfschalter zur (nicht gezeichneten) Dreigangnabe, der
sog. Clickschalter 11 befestigt. Er hat eine elektronische Ganganzeige
mit Leuchtdioden rot, gelb, grün. Der kurze Bowdenzug 9 schaltet das
Stellgetriebe 8 auf dem vorderen Oberrohr 3 und damit die Stellglieder
im Innenrohr, deren Schaltweg mit den Stiftschrauben 7 und 27 im Flansch
6 und 26 der Brillenkupplung begrenzt wird. Der Rahmen des Antriebstei
les 2 wird gebildet durch den Flansch 26 der Brillenkupplung, durch das
hintere Oberrohr 28, das hintere Unterrohr 30 und durch den unteren Ab
schnitt des Sitzrohres 31, von der Centermuffe 31 a bis zum Tretlagerge
häuse 32. Die vorgenannten Elemente sind Teile des zweiten Vierecks der
Gesamtgeometrie. Unter dem Tretlagergehäuse 32 befindet sich die Klemm
schraube für Kabelanschluß 33 der Dynamoleitung, die durch den Wulst des
Schutzbleches 46 nach der Rückleuchte 50 führt. Der Kabelanschluß 33
dient auch zum wahlweisen Anschluß eines Rollendynamos, der vom hinteren
Laufrad 45 angetrieben werden kann. Ein Stück des hinteren Oberrohres 28
ist zur Centermuffe 31 a hin nach oben abgebogen. In die äußere Krümmung
des gebogenen Teiles ist ein kurzer Rohrstutzen 29 geringeren Durchmes
sers eingelötet. Er hat die gemeinsame Achse mit dem nichtgebogenen
Rohrabschnitt. Durch den Rohrstutzen 29, mit entsprechender Isolierung,
ist der stromführende Schaltzug 39 zur Dreigang-Nabenschaltung geführt.
Er stützt sich mit seiner Hülle im Rohrstutzen 29 ab und verläuft mit
sehr geringer Krümmung bis zur Ringschelle 38, in die er nur eingehängt
ist. Das Schaltseil 39 a ist mit seinem Lötnippel in der Einstellhülse
40 isoliert gelagert. Der kurze Bowdenzug bedarf keiner zusätzlichen Be
festigung. Er kann selbst bei starker Erschütterung weder Kettenblatt 34
noch die Antriebskette erreichen, einen Kettenschutz vorausgesetzt. Das
Dreieck des Hinterbaues hat mit dem Rahmenviereck des Teiles 2 die Sitz
stange gemeinsam. Ihr schließen sich die beiden Hintergabelrohre 36, 37
an. Letztere sind mit den Ausfallenden 41, 42 und den Sitzstreben 43, 44
verbunden, die an der Sitzkopfmuffe 31 b verlötet sind. Wahlweise im Dop
pelrohr der Sitzstange eingelagerte Batterien stützen sich federbelastet
im Sattelstützrohr 53 ab. In den rechten Rohren des Hinterbaues befindet
sich die Massepolschaltleitung, in den linken Rohren die Batterieleitung.
Die mit Buckelschweißung angebrachte Oberstegplatte 47 ist in ihrer Höhe
um die Stärke der Sitzstreben vergrößert und rechtwinklig nach innen
umgebördelt, nachdem vorher die entsprechenden Augen ausgestanzt wurden.
Mit der spritzgegossenen Gegenplatte, die sich formschlüssig einrastet,
entsteht der Schalterkasten 48. Gegen Nässe, Schmutz und Kurzschlüsse
gesichert, befinden sich in ihm die Anschlüsse für die Batterien, für
die Bremslichtleuchte, für die Massepolschaltleitung, für die Sicherung
und der Schalter, dessen Hebel von außen bedient wird. Der Schalterka
sten ist trotz geringfügiger Verdickung an gewohnter Stelle optisch un
auffällig und ästhetisch, weil er die Befestigungselemente für Schutz
blech, Gepäckträger und elektrische Teile verdeckt. Regionaler Vor
schriften ungeachtet, befinden sich Rücklicht 50 und Bremslicht 51 in
einem Gehäuse vereint, transparent angeordnet und farblich getrennt. Mit
großer Breitenstrahlung profitiert das eine von dem anderen. Das Brems
licht-Rücklichtgehäuse 50, 51 kann mit einer Batteriebox 52 vereint sein,
abschließbar am Gepäckträger 49 und abnehmbar zum Zwecke des Aufladens
der einliegenden NC-Akkuzellen. Bei einem Verbleiben am Gepäckträger
können diese auch am Input der Mehrfachsteckbuchse 18 aufgeladen werden
und ebenso mit dem vorne sitzenden Dynamo 23. Der Schalter am Schalter
kasten 48 muß dabei eingeschaltet bleiben.
Fig. 2. Die Brillenkupplung erfüllt die Aufgabe, den Lenkungsteil 1 und
den Antreibsteil 2 mit einer Schraube und nur einer Handhabung schnell
und sicher zu verbinden. Damit wird die Fahrbereitschaft des Zwei-Teile-
Fahrrades hergestellt. Das Trennen der beiden Teile ist ebenso problem
los. Die brillenförmigen Flansche 6, 26 umgreifen die Rohre 3, 4 am Len
kungsteil 1 und die Rohre 28, 30 am Antriebsteil 2. Die Flansche sind
mit den Muffen 59, 60 und den Muffen 61, 62 zur unlösbaren Verbindung
längsverpreßt. Die Muffen sind doppelt so lang als ihr Durchmesser. Sie
verstärken die Rohrabschnitte hinter den Flanschen. Die Muffen 59 und 60
am Lenkungsteil 1 sind nicht vollständig eingetrieben, sondern stehen
fünf Millimeter vor Kupplungsfläche. Um diese Distanz stehen die Muffen
61 und 62 im Gegenflansch zurück. Die vorstehenden Muffenenden, mit ge
ring konischer Kontur, setzen sich beim Kuppeln saugend in die Rohre am
Gegenflansch. Damit wird ein seitliches Verdrehen unterbunden. Die Ober
seiten der Muffen 60 und 62 wurden vor dem Eintreiben mit je einer
(nicht gezeichneten) Bohrung versehen. In sie rasten sich die Befesti
gungselemente für ausbaufähige Doppelrohre ein. Ungeachtet dessen, ob
vorläufig genutzt, werden diese Bohrungen auch an den verstärkenden Muf
fen der Oberrohre angebracht. Sie behindern nicht die Schaltteile, be
antworten aber die diesbezüglichen Fragen des angewendeten Rohr-in-Rohr-
Systemes, wie es in den Unterrohren bereits praktiziert wird. Die Stift
schrauben 7 und 27 in den oberen Abschnitten der Flansche dienen der
Gangschaltung. Die Flansche 6 und 26 zur Brillenkupplung sind in ihrer
Mitte koaxial zu den Schrägrohren 3, 28 und 4, 30 durchbohrt, zur Auf
nahme des Bolzens 56 der Kupplungsschraube. Am Schraubenkopf 54 ist mit
dem Sprengring 58 die Unterlegscheibe 57 integriert. Der Schraubenkopf
und die Hutmutter 55 tragen das Profil eines Ringschlüssels. Das Schrau
benpaar selbst ist für weiterführende Zwecke durchbohrt.
Fig. 3 zeigt einen Diebstahlschutz mit Gliederkette 63. Von beliebiger
Seite her wird der Bolzen 64 durch die Bohrung der Kupplungsschraube 54,
55 gesteckt und der Einschließkegel 65 im Schloß 66 mit dem Schlüssel
67 verriegelt. Auch ohne die Kette 63 schützt diese Anordnung gegen mut
williges Manipulieren an der Kupplungsschraube.
Fig. 4 zeigt das Stellgetriebe auf dem vorderen Oberrohr 3. Der Zug am
Schaltseil 9 a des Bowdenzuges 9 bewirkt die erforderliche Schaltbewegung
der Zahnstange 77. Das U-förmige Gestell 70 ist unten geschlossen und
schmaler als der obere Abschnitt. Das Zwischenrad 76 ist mit der Welle
70 a vormontiert und das Antriebsrad 75 unmontiert eingelegt. Vorgenannte
Teile sind durch den Ausschnitt 8 c in das Gehäuse 8 eingeschoben und wer
den von diesem formschlüssig umgrenzt. Die Teile 71 und 72 bilden die
Antriebswelle, indem sich der Vierkant 71 a, durch den Vierkant 75 a des
Antriebsrades, in den Vierkant 72 a setzt. Die zylindrischen Wellenab
schnitte 72 a, 72 b lagern mit Laufsitz in den Wellenlagern 70 b und 8 b.
Die Schraube 73 mit Unterlegscheibe 74 ist im Gewinde des Wellenteiles
71 verschraubt. Der Seilzug 9 a ist mit dem Lötnippel 9 b an dem Wellen
teil 71 befestigt. Beim Zusammensetzen kommt das Gestell 70 im Aus
schnitt 8 c des Gehäuses 8 zu stehen. Der Seilzug 9 a legt sich in den
Seilschlitz 8 a. Mit entsprechendem Adapter versehen wird die Bowdenzug
hülle 9 im Gewinde 8 d befestigt. An der Stirnseite des Wellenteiles 71
sind Montagehilfen angebracht: ein Markierungsstrich 71 c und ein Innen
sechskant für Stiftschlüssel. Die Einheit des stromleitenden Stellge
triebes ist auf dem rohrverstärkenden Anlötsockel 68 mit Schrauben
68 a, 68 b befestigt. Die Isolationsplatte 69 mit Unterlegscheiben 69 a,
69 b isoliert das Getriebe gegen den Massepol ab. Diese Isolationsteile
entfallen teilweise, wenn das Gehäuse 8 mit Hartkunststoff spritzgegos
sen wird, das gleichzeitig bessere Gleitflächen für die Wellenteile 70
und 72 an den Lagern und an der Gehäusewand erbringt. Der schmale untere
Abschnitt des Getriebegestelles 70 steht ohne Metallkontakt in den Aus
klinkungen 68 c, 69 c. Ein Viertel des Teilkreises am Antriebsrad 75, ent
spricht dem erforderlichen Schaltweg zur Dreigang-Nabenschaltung.
Fig. 5 zeigt die Stellglieder zur Dreigang-Nabenschaltung im vorderen
Oberrohr 3. Die Zahnstange 77, justierbar mit dem Schraubenteil 77 a und
der Gegenmutter 77 b, ist mit der hohlen Schaltstange 78 verschraubt.
Diese wird mit ihrem angespritzten Kunststoffteil 79 in der Verstär
kungsmuffe 59 des Kupplungsflansches 6 geführt. Die mechanisch wirken
de und Strom leitende Schaltstange hat eine federbelastete Kontaktnase
81 für eine sichere elektrische Kopplung mit dem Fahrradteil 2. Hinter
der Kontaktnase ist die Schaltstange und ihr Führungsteil mit je einer
Langlochfräsung radial durchbrochen. Das Langloch 80 a in der Schaltstan
ge ist größer dimensioniert. Das Langloch 80 im Kunststoff ist kleiner.
Beide Durchbrüche liegen deckungsgleich übereinander. Diese Anordnung
bewirkt, daß a) ein metallischer Kontakt mit der später dort einzufüh
renden Stiftschraube 7 nicht möglich ist, b) der Freiheitsgrad der
Schaltbewegung genau begrenzt ist, c) die Schaltstange sich nicht ver
drehen kann, d) eine gute Gleitfähigkeit an der Zahnstange 77 durch
exakte Lagerung im unteren Gestell 70 erzielt wird. Der fiktive Bedie
nungshebel 71 d steht zur Verdeutlichung des Schaltvorganges anstelle
der Achsenmarkierung 71 c in Fig. 4. Er besagt außerdem, daß eine Di
rektbedienung des Stellgetriebes 8 mit einem Schalthebel, ohne weitere
erfinderische Tätigkeit zu realisieren ist. Mit den an dieser Stelle
vorhandenen Komponenten, Strom und Drehbewegung, ist auch eine elektro
nische Ganganzeige möglich. Im vorliegenden Beispiel ist die Schalt
stange 78 soweit eingeschoben, daß der erste Zahn der Zahnstange 77 von
der Verzahnung des Rades 76 gerade noch erfaßt wird. Bei senkrechter
Stellung des fiktiven Bedienungshebels 71 d ist die Schaltstange 78 so
weit in das vordere Oberrohr 3 eingezogen, daß die Stiftschraube 7
durch die Bohrung 7 a am Kupplungsflansch 6, und durch das Langloch 80
geführt, eingedreht werden kann. Das ist die Schaltposition des dritten
Ganges. Wird der fiktive Hebel nach rechts gelegt, im Uhrzeigersinn auf
drei, ist der erste Gang eingeschaltet. Die Schaltstange ist vollstän
dig eingezogen. Die Kontaktnase 81 steht im geschützten Raum der vor
springenden Verstärkungsmuffe 59. In dieser Position können die beiden
Fahrradteile 1 und 2 gekupppelt werden und Montagearbeiten am Stellge
triebe 9 und an dem entspannten Klickschalter 11, Fig. 1 ausgeführt
werden.
Fig. 6 zeigt die Stellglieder zur Dreigang-Nabenschaltung im hinteren
Oberrohr 28. Geführt in der Verstärkungsmuffe 61 des Kupplungsflansches
26 befindet sich das Kopplungsstück 82 mit seinem angespritzten Kunst
stoffteil 83. Es nimmt die stirnseitig parallel geschliffene Druckfeder
85 auf, die mit ihrem anderen Ende auf einem Federteller des Federwider
lagers 86 ruht. Ein angeformter Kegelstumpf 86 a geringeren Querschnit
tes setzt sich in den eingelöteten Rohrstutzen 29, mit der Aufgabe, den
außen anschließenden Bowdenzug 39 zu stützen, und dessen Seilzug 39 a
isoliert und gegen Spritzwasser abgedichtet, in dem Rohrstutzen durch
zuleiten. Der Seilzug ist in einer abgesetzten Bohrung im Kopplungs
stück 82 mit Lötnippel 39 c befestigt. Sein außenliegendes Ende ist mit
Lötnippel 39 b auf einer Unterlegscheibe im Kunststoff der Einstellhülse
40 gelagert. Damit ist die Stromleitung aller Stellglieder zur Drei
gang-Nabenschaltung unterbrochen. Die räumlichen und isolatorischen An
ordnungen am Langloch 84 und an der Stiftschraube 27 entsprechen denen
in Fig. 5 geschilderten. Die Stellung des Kopplungsstückes 82 und die
der Stiftschraube 27 im Langloch 84, verdeutlichen folgende Schaltsitu
ation: Die Federkraft der Druckfeder 85 ist stärker als die der Rück
holfeder in der Dreigang-Schaltnabe. Das Schaltkettchen daran ist bis
zum Anschlag herausgezogen, der erste Gang, der Berggang ist eingera
stet. Fazit: Die stufenweise Belastung der Druckfeder 85 ermöglicht die
Gangschaltung. Die Demontage der Schaltglieder zur Dreigang-Nabenschal
tung im und am hinteren Oberrohr 28: a) Lösen der Einstellhülse 40; b)
Bowdenzug an der Schelle 39 aushängen; c) Stiftschraube 27 mit Stift
schlüssel ausdrehen; d) den gesamten Schaltzug am Kupplungsflansch 26
herausziehen.
Fig. 7 zeigt den einteiligen Steuerkopf 5 mit eingestecktem Gabelschaft
87, auf der eine dünne PC6-Hülse 97 verklebt ist. Über diese Isolation
setzen sich zwei Metallhülsen 95, 96 geringerer Länge, mit Abstand von
einander gelagert. Sie haben die Aufgabe, eine Stromleitung zwischen
dem vorderen Oberrohr 3, Fig. 1 und dem vorderen Unterrohr 4 herzustel
len, schaltbar am Steuerkopfschild 17. Dazu dienen die in thermoplasti
schen Formteilen 106, 111 eingegossenen Funktionsteile 107, 112 zur
Aufnahme der Roll- bzw. Schleifkontakte 108, 113, die federbelastet an
die Metallhülsen 95, 96 greifen. Zum Befestigen von Anschließgliedern
sind verso Gewinde eingeschnitten. Die Blattfeder 109 mit isolierender
Unterfütterung 110 setzt sich unter das Gestell 70 des Stellgetriebes 8,
Fig. 6. Zur Befestigung der Formteile 106, 111 in den Muffen 5 a, 5 b,
wird die plastisch-fließbare Eigenschaft des Kunststoffes genutzt. Zur
Verstärkung des unteren Gabelschaftes 87, auch zur Befestigung des Ga
belkopfes 21 a, ist ein verstärkendes Rohrstück 88 eingeschoben, ver
schweißt und verschliffen. Es weist eine obere Bördelung 89 auf, zur
Begrenzung der Einstecktiefe des Lenkerschaftes. Wenige Millimeter un
terhalb der Bördelung sind Gabelschaft, verstärkendes Rohrstück und die
isolierende PC6-Hülse mit dem Bohrloch 90 an zugneutraler Seite durch
brochen. Für eine Stromleitung durch die Gabelscheide 20 zum Innenrohr
des Gabelschaftes 87, ist der Gabelkopf 21 a mit einer seitlichen Hilfs
bohrung 92 versehen, zum Einfädeln des Kabels 93. Die stirnseitige
Durchbohrung 91, dient der Befestigung von bekannten Anschließteilen.
Fig. 8 zeigt den Stromverteiler 102 mit der Spreizfeder 97. Beide Teile
setzen sich dergestalt ineinander, daß der Kontaktstift 99 in der Boh
rung der Nase 100 deutlich vorsteht. Der 28331 00070 552 001000280000000200012000285912822000040 0002003629962 00004 28212geschlitzte Abschnitt 103 ist
damit ausfedernd verstärkt. Das Innengewinde 98 befindet sich hinter
dem Durchbruch 104. Das Kabel 93 Fig. 7 ist mit einer (nicht gezeichne
ten) Klemmschraube dort befestigt. Beim Einschieben des Stromverteilers
in die Öffnung am unteren Gabelkopf 21 a Fig. 7 legt sich das Strom
kabel 93 zeitweilig in den oberen Abschnitt der Nut 105, bis die Nase
100 in das Borloch 90 Fig. 7 einrastet. Der Kontaktstift 99 drückt von
innen gegen den unteren Hülsenteil 96 Fig. 7. Die Durchbohrung 91 Fig. 7
am Gabelkopf und die radiale Durchbohrung 101 sind deckungsgleich. Sie
behindern nicht die Befestigung von Schutzblech, Bremszange oder einer
Lampe. Mit Außnahme des unbedeutenden Nutenausganges ist der sonst of
fene Gabelkopf mit dem Kunststoffkörper 102 verschlossen. Der untere
Abschnitt der Nut 105 dient im Bedarfsfall einem Direktanschluß von dem
Spreizfederteil 98 nach ober- oder unterhalb des Schutzbleches 25 Fig. 1
liegenden Anschließteilen.
Fig. 9 zeigt das Steuerkopfschild mit den
Schaltteilen 119 bis 124. Sie dienen zur variablen Schaltung der strom
führenden Hülsenstücke 95, 96, die über die isolierende Unterfütterung
94 auf den Gabelschaft 87 aufgeschoben sind. Die zwei radialen Boh
rungen 114, 115 sind dergestalt versenkt, daß sich die isolierenden
Schälchen 119, 122 dort platzsparend einfügen können. In die Mulden
dieser Schälchen legen sich die Verdrahtungsscheiben 120, 123. Auf sie
stützen sich die spiralförmigen Druckfedern, die mit Kontaktstiften
121, 124 verbunden sind. Die koaxialen Durchbohrungen 116, 117 sind
Teil der Verdrahtungskanäle 118. Sie können elektronische Bauteile auf
nehmen. Die isolierten Steckbuchsen in den oberen Bohrkanälen 116, 117
sind nach unten mit Drähten zum Anlöten versehen und von dem Kanal
system 118 aus erreichbar. Bedingt durch den Federweg der Kontaktstifte
121, 124 hat die Frontplatte 17 a des Steuerkopfschildes in der Rück
seite zwei konkave Aussparungen. Mit schwalbenschwanzförmiger Nut- und
Federverbindung oben, und einer Senkkopfschraube 17 b unten, ist die
Frontplatte 17 a auf dem Sockel 17 befestigt. Die Bohrkanäle 116 (und
nicht sichtbar 116 a) haben einen unteren Anschluß für Kabel.
Fig. 10
zeigt den Lenkervorbau 14 Fig. 1 mit der eingesteckten Klemmschraube 15
und dem aufgeschraubten Spreizkonus 125. Der versenkte Schraubenkopf
126 ruht mit seiner Unterlegscheibe 127 auf dem abgesetzten Material
in der Lenkervorbaumuffe. Zum Zwecke des Einbaues der stromleitenden
Teile 134 bis 142 ist der Schraubenbolzen seiner Länge nach durchbohrt.
Der Durchmesser des Bohrkanals 128 entspricht dem des Flankendurchmes
sers im Innensechskant am Schraubenkopf 15. In der oberen Hälfte ist
die Bolzenwandung mit einer kurzen Längsfräsung 129 durchbrochen. Durch
diese erfolgt der Abgriff zur Steckbuchse 16 Fig. 1 am Vorbauschaft 14 a.
Dazu dient das Metallröhrchen 134 mit Kunststoffmantel 135. Es ist von
oben in den Bohrkanal 128 eingeführt und mit einer hütchenförmigen
Steckbuchse 136 befestigt und damit gegen eindringende Nässe verschlos
sen. An der Stelle des Durchbruches der Bolzenwandung 129 ist die Iso
lation 135 am Führungsröhrchen 134 entfernt und das Kontaktstück 137
auf ihm weich verlötet. Ebenso ist die Außenisolierung 130 an dieser
Stelle des Bolzens entfernt und die entstandene Mulde mit Kunststoff
vergossen, daß nur noch das Kontaktstück 137 gering hervorragt und sich
an die Innenwand der stromleitenden Hülse 131 anlegt. Ein Körnerpunkt
auf der Außenwand sichert den Kontakt und die Hülse gegen Verdrehen
beim Anziehen des Spreizkonus 125. Das konkave Kontaktblech 132 ist mit
seinem Isolierteil 133, und dieses mit der Innenwand des Lenkerschaftes
14 a verklebt. Die Nasen beider Teile ragen durch die Bohrung 14 b. Die
Steckbuchse 16 ist gebildet durch nistelartiges Vernieten. Im unteren
Teil der Klemmschraube 15 sind die stromführenden Teile 138 bis 142
montiert. Durch teleskopartige Anordnung gleichen sie die verschiede
nen Einstecktiefen des Vorbauschaftes 14 a aus. Ferner stellen sie die
Verbindung zu dem Stromverteiler Fig. 8 her, der sich im verstärkten
Teil 88 Fig. 7 des Gabelschaftrohres befindet. Das mit Kunststoffmantel
139 versehene Führungsröhrchen 138 setzt sich mit seiner Spitze 140
in die oben offene Spreizfeder 97 Fig. 8. Das Führungsröhrchen 138,
seine Spitze 140 und die Führungsstange 141 sind zur Einheit verpreßt.
Die Länge der Führungsstange ist so bemessen, daß ihr oberes Ende beim
Ausfedern niemals das obere Röhrchen 134 verläßt, damit die Strom
spannung sich nicht auf die dünne Druckfeder 142 überträgt. Die Druck
feder 142 findet ihr Widerlager an der Steckbuchse 136 im Schrauben
kopf 126. Die Teile sind gegen Herausfallen gesichert durch einen Wulst
am oberen Ende des Kunststoffmantels 139 und einer Verengung am unteren
Austritt des Bohrkanals 128. Fig. 11 zeigt den Elektronikteil im vor
deren Unterrohr 4 Fig. 1. Er hat die Aufgabe, die elektronischen Bau
teile für Akkuladung, Standlichtschaltung usw. aufzunehmen, sowie den
Dynamostrom vom Steuerkopf 5 Fig. 1 zum Flansch der Brillenkupplung 6
Fig. 1 durchzuleiten. Das dünnwandige und ultraleichte Kunststoffrohr,
das sogen. Doppelrohr 143 mit einem größeren Durchmesser hat einen an
schließenden Rohrabschnitt 144 geringeren Durchmessers. Dieser ist da
durch bedingt, daß die ihm angeformte Klinkenbuchse 18 mit dem vorste
henden Gewindeteil 18 b durch die verengende Muffe 60 Fig. 2 eingebracht
werden muß. Die Klinkenbuchse setzt sich mit ihrem Federkontakt 18 a
gegen den stromführenden Teil 112 in der unteren Steuerkopfmuffe Fig. 7.
Das Gewinde 18 b ragt durch eine Bohrung am vorderen Unterrohr und ist
mit der Rändelmutter 18 c auf dem Außenrohr verschraubt. Der dreipolige
Klinkenstecker 18 d ist nur zum zeitweiligen Gebrauch bestimmt. Er kann
die Stromleitung zum Steuerkopf unterbrechen und zwei Schaltkreise im
Elektronikteil ansteuern. Für Verdrahtungsarbeiten an einliegender
Plantine und der Klinkenbuchse sind die Montagefenster 145 und 146
ausgeschnitten. Der Rohrabschnitt 143 ist mit zwei parallelen Schlitzen
versehen. Zwischen ihnen ist ein Hohlniet eingefügt, der außen mit
einer Vernietungsscheibe zu der Kontaktwarze 147 verformt ist und sich
schlüssig in das Bohrloch 147 a einrastet. Diese Anordnung dient der Be
festigung des vorderen Doppelrohres mit dem Elektronikteil, sowie der
Herstellung eines Massekontaktes für den inneren Gebrauch. Fig. 12
zeigt das Doppelrohr mit dem Batterieteil im hinteren Unterrohr 30
Fig. 1. Es hat die Aufgabe, vier NC-Akkuzellen austauschbar zu lagern,
sowie eine Batterieleitung und eine Dynamoleitung zwischen dem Flansch
26 Fig. 1 der Brillenkupplung und dem Tretlagergehäuse 32 herzustellen.
Die Teilabschnitte 148 und 149 des Kunststoffrohres haben einen grös
seren Durchmesser als der mittlere Teilabschnitt 150 mit einem geringe
ren Durchmesser. Dieser ist bedingt durch die Maße der einliegenden
Akkuzellen 151 und durch die außen geführte Kabel für Batterieleitung
152 und Dynamoleitung 153. Diese Leitungen enden einerseits in den
Flachsteckerzungen 154, 155 und anderenseits, mit Rundstecker versehen,
im stärkeren Rohrabschnitt 148. Zum Zwecke der Befestigung des Doppel
rohres mit dem Batterieteil rastet sich die Kontaktwarze 156 in das
Bohrloch 156 a an der verstärkenden Muffe 62 Fig. 2 ein. Fig. 13 zeigt
die zwei Teile des Mehrfach-Stromverbinders zwischen Elektronikteil
Fig. 11 und Batterieteil Fig. 12. In den beiden Spritzgießteilen sind
koaxial und im Uhrzeigersinn auf 2, 4, 6, 8, 10 je fünf Metallbolzen einge
bracht. Rückseitig sind alle Bolzen mit Bohrungen für die Aufnahme von
Rundsteckerstiften versehen. An der Stirnseite des Stromverbinderteiles
157 tragen die eingespritzten Metallbolzen federbelastete Kontaktstifte.
Diese pressen sich bei dem Zusammensetzen der Fahrradteile 1 und 2 ge
gen die nur sehr gering vorstehenden Stirne der, nicht federbelasteten,
Bolzen im Stromverbinderteil 158. Durch den Formschluß an der Brillen
kupplung Fig. 2 erhalten sie ihre genaue und unverrückbare Position. Die
Blattfedern 147 b und 156 b setzen sich unter die Kontaktwarzen 147 und
156 in Fig. 11 und 13 und verriegeln deren Zustand. Über die beiden
Blattfedern wird der Massekontakt in die Stromverbinderteile "hereinge
zogen". Zum Zwecke der Demontage sind in zentralen Bohrungen 159 Innen
gewinde eingeschnitten. Mit einer Stiftschraube, z.B. 27 Fig. 2, können
die Stromverbinderteile hervorgezogen werden. Die Rundstecker für Dyna
moleitung 152 und Batterieleitung 153 sind analog der Anordnung in Fig.
12 gestöpselt. Fig. 14 zeigt das Tretlagergehäuse mit seinen Einbautei
len zur Stromdurchleitung und zur Bremslichtschaltung. Seitlich be
grenzt von den Lagerschalen des verwendeten Thompson-Tretlagergehäuses
32 Fig. 1 ist ein isolierendes Kunststoffrohrstück 160 aus zähhartem
Material eingepreßt. Der Längsschlitz 160 b ermöglicht die Montage des
Mittelringes 161, der sich in die flache Nut 160 a am Innenrohr ein
klinkt. Der Mittelring besteht aus zwei Ringsegmenten 161 a und 161 b,
die mit einer thermoplastischen Zwischenschicht 161 e vergossen sind.
Das rechte Ringsegment 161 a ist ein Teil der Dynamoleitung. Das daran
eingeschnittene Gewinde 161 f wird für den äußeren Stromanschluß an der
Klemmschraube 33 Fig. 1 benötigt. Das linke Ringsegment 161 b ist ein
Teil der Batterieleitung mit Anschließteilen durch das linke Hinterga
belrohr 37 Fig. 1. Die deckungsgleichen Durchbrüche 160 c und 161 c ste
hen in der Achsrichtung des Sitzrohres 31 Fig. 1. Die Durchbrüche 160 d
und 161 d, sowie das Gewinde 161 f stehen in der Achsrichtung des
hinteren Unterrohres 30 Fig. 1. Die Anordnung am Mittelring 161 ermög
licht unter anderem die Einlagerung von Batterien im Sitzrohr 31 Fig. 1
mit einer Kapazität von 2 mal 4 NC-Akkuzellen, parallel geschaltet und
im Doppelrohr hintereinander lagernd. Sie stützen sich federbelastet
mit ihrem Massepol gegen einen Anschlag im Sattelstützrohr 53 Fig. 1.
Siehe auch 154, 156 Fig. 12. Der Mittelring 161 ist an seiner linken und
rechten Flanke mit je einer isolierenden Ringscheibe 162 und 163 verse
hen und gegen mechanische Einwirkung geschützt, z.B. gegen unsachge
mäße Handhabung beim Ein- oder Ausbau der (hier nicht gezeichneten)
Kurbelwelle. Die isolierende Ringscheibe 164 schützt den Schaltzylinder
167 beim Herausnehmen der Kurbelwelle und hält ihn gleichzeitig im
Tretlagergehäuse zurück. Das ringförmige Kontaktlager 165 zur Brems
lichtschaltung, mit Druckfeder 165 a und Kontaktteller 165 b, legt sich
gegen die isolierende Ringscheibe 163 und stützt sich statisch gegen
den Mittelring 161. Das Kontaktlager 165 ist mit der Massepolschalt
leitung verbunden, die dadurch zustande kommt, daß die Glühbirne der
Bremsleuchte 51 als Kaltleiter wirkt. Die Mechanik der Bremslichtschal
tung im Tretlager beruht auf Synchronisation mit den Vorgängen bei der
Rücktrittbremsung in der (nicht gezeichneten) Dreigangnabe. Dort ist es
ein Flachgewinde, das mit einer axialen Bewegung des Bremskonus den
Bremsvorgang einleitet - hier sind es die gewindeähnlichen Steigezähne,
die mit einer axialen Bewegung des Schaltzylinders die Bremslichtschal
tung einleiten. Der Kontaktrand 167 b legt sich dabei gegen den mit der
Druckfeder 165 a belasteten Kontaktteller 165 b. Das Ritzel 166 ist auf
einem gerändelten Abschnitt der zylindrigen Kurbelwelle an der Antriebs
seite befestigt. Die im Sinne des Rücktrittes abweisenden Steigezähne
160 a rasten sich in den identischen Zahnkranz 167 a des Schaltzylinders
167 ein. Zwei Nuten an dem verstärkenden Wulst 167 c des sehr leichten
Schaltzylinders rasten sich in zwei Mitnehmer am Friktionsfederteller
168 ein. Er trägt die Friktionsfeder 169, die drei bis vier linksstei
gende Windungen aufweist. Sie ist aus rel. dünnem Runddraht gefertigt,
gering konisch und stirnseitig nicht parallel. Der Friktionsfederkäfig
170 ist zur Einheit mit der linken Lagerschale 171 verpreßt. Die Kunst
stofftülle 172 stabilisiert die Friktionsteile 168 und 169, indem sie
diese im Friktionsfederkäfig 170 zurückhält. Nur die Mitnehmer am Frik
tionsfederteller 168 ragen stirnseitig aus der Tüllenöffnung. Bei dem
Einführen der Kurbelwelle koppeln sich alle beweglichen Teile im Tret
lager zwangsläufig. Der Kontaktring 173 und das Kontaktlager 165 haben
ihren elektrischen Anschluß zu den Hintergabelrohren durch die Boh
rungen 160 e und (nicht gezeichnet) 160 f an dem Kunststoffrohrstück 160.
Das Kabel 174 in der rechten Gabelscheide 36 ist mit einem später zu
schildernden Anschließteil verlötet und stützt sich gegen das Kontakt
lager 165. Dieser Abgriff endet auf der Isolierung 38 a, auf der das ab
isolierte Kabel durch die schwer lösbare und stromleitende Ringschelle
38 verklemmt ist. Der seitliche Stromanschluß des Kontaktringes 173 an
die Batterieleitung 161 b des Mittelringes 161 erfolgt durch gesicherte
Unterlegung mit einem Stück dünnen Kupferblech, das dem Querschnitt der
Schaltleitung entspricht. Das Tretlagergehäuse 32 erfüllt seiner erwei
terten Funktion entsprechend die Aufgaben: a) die Tretkurbel zu lagern;
b) das Bremslicht durch synchronisierten Rücktritt zu schalten; c) den
Dynamostrom drahtlos und schaltbar durchzuleiten; d) den Batteriestrom
drahtlos und schaltbar durchzuleiten. Fig. 15 zeigt ein Schema zur
Bremslichtschaltung im Tretlager während des Pedalierens und während
des Freilaufes. Die Einbauteile Fig. 14 sind montiert. Die linke und
rechte Lagerschale 171 und 175 sind eingepreßt, die Kugellager 176 und
177 eingelegt. Die Kurbelwelle 178 mit Festkonus 179 und Ritzel 166 ist
eingeschoben und mit dem Stellkonus 180 im Tretlagergehäuse verschraubt.
Die Friktionsfeder 169 ist, dem verfügbaren Raum entsprechend, ent
spannt. Beim Pedalieren, d.h. beim Rechtsdrehen der Kurbelwelle, ver
engen sich geringfügig die Windungen der Friktionsfeder, deren Ende mit
geringer Gleitreibung im Friktionsfederkäfig 170 gleitet. - In der Frei
laufstellung gleitet zwar die Friktionsfeder nicht mehr, ist jedoch un
ruhig durch die normalerweise nervöse Pedalhaltung. Dieses Spiel wird
dadurch ausgeglichen, indem sich die Friktionsfeder stirnseitig mehr
oder weniger anlegt und die folgenden Windungen, sich in ihrem Durch
messer variierend, mehr oder weniger an die Wandung des Friktionsfeder
käfigs 170 anlegen. Eine Bremslichtschaltung wird dadurch noch nicht
verursacht. Die Batterieleitung zur Bremslichtschaltung führt durch das
linke Hintergabelrohr 37, durch die linke Sitzstrebe 44 und über den
Schalterkasten 48 zur Bremslichtleuchte 51. Im Tretlager führt sie
durch das Bohrloch 160 f, über den Kontaktring 173 mit der seitlichen
Verbindung 173 a zu dem stromführenden Ringsegment 161 b des Mittelringes
161. Fig. 16 zeigt ein Schema zur Bremslichtschaltung durch Rücktritt.
Durch deutliches Zurücktreten der Pedale, d.h. durch Linksbewegung der
linksgängigen Friktionsfeder 169 verklemmen sich deren Windungen im
Friktionsfederkäfig 170. Dabei drehen sich die gewindeähnlichen Steige
zähne 167 a soweit aus der Verzahnung 166 a, daß sich der Kontaktkragen
167 b an den Kontaktteller 165 b anlegt und das Bremslicht durch Masse
kontakt eingeschaltet wird. Die Friktionsfeder 169 hat im geschilderten
Vorgang ihre Eigenschaft als Druckfeder nicht eingebüßt. Die Druckfeder
165 a im Kontaktlager 165 sichert den Kontakt zusätzlich und erleichtert
den weiteren Ablauf der Schaltung. Je nach eingelegter Gangart in der
Dreigangnabe beträgt der Schaltweg des Schaltzylinders 167 ein- bis
zwei Drittel der Steigezahnhöhe. Das verbleibende Drittel wurde einkal
kuliert für eine allzu locker aufgelegte Antriebskette, das den Rück
trittwinkel vergrößert. Eine weitere Distanz von zwei Millimeter wird
benötigt für den Fall, wenn die Kette abgenommen ist und die Kurbelwel
le gegen die Fahrtrichtung gedreht wird. Auch bei einem Zurücksetzen
des Fahrrades tritt dieser Fall ein. Dabei kämmen die Steigezähne über
ihre Spitzen. Die Federn 169 und 165 a entspannen sich, indem sie den
leichtgewichtigen Schaltzylinder 167 in die Verzahnung 166 a des Ritzels
166 zurückwerfen, mit hörbarem aber harmlosem Klicken. Dieses Klicken
erzeugt beim Radfahrenden akustisch merkfähige Stufen. Sie befähigen
ihn, die Bremslichtschaltung als Standlichtschaltung zu nutzen, indem
er das Fahrrad um eine vertretbare Distanz zurücksetzt. Außerdem kann
er die Aktivität der Bremsleuchte 51 Fig. 1 an der elektronischen Gang
anzeige des Clickschalters 11 Fig. 1 kontrollieren. Die Mechanik der
Bremslichtschaltung ist aus jedem Drehwinkel heraus sofort und spiel
frei schaltfähig. Der Massepolanschluß vom Tretlager nach der Brems
leuchte 51 Fig. 1 erfolgt durch das rechte Hintergabelrohr 36 Fig. 1,
indem sich die Anschließteile durch das Bohrloch 160 e hindurch an den
Außenring des Kontaktlagers 165 anlegen. Fig. 17 zeigt die Stromfüh
rungsteile im rechten Hintergabelrohr 36 Fig. 1 und die Anschließteile
für die rechte Sitzstrebe. Dazu dient ein Kunststoffrohr 181 aus zäh
hartem und steifem Material. Es hat die Länge des Innenrohres mit
einer Längenzugabe, die seinem Verwendungszweck entspricht. Aus glei
chem Material ist ein fingerlanges Rohrstück 181 a geringeren Querschnit
tes eingetrieben, dessen Hals am Bohrloch 182 der Hintergabelscheide
hervorragt. In das stärkere Kunststoffrohr 181 sind zwei versilberte
Kupferdrähte 183, 183 a eingelagert, die mit einem Kontakthütchen 184 ver
lötet sind, ebenso das Kabel 174 Fig. 14. Das flexible Kunststoffrohr
181,181 a mitsamt dem abzweigenden Kabel ist durch das unfertig montier
te Tretlager und durch das Bohrloch 160 e in die Hintergabelscheide ein
gebracht. Das Kabel 174 ist durch eine Durchbohrung der Hintergabel
scheide gefädelt und mit der Ringschelle 38 Fig. 14 auf der Isolierung
38 a festgelegt. Das im Tretlager gering vorstehende Kontakthütchen 184
kommt nach seinem Zurückdrängen, im Bohrloch 160 e zu stehen, wo es sich
federbelastet gegen den montierten Außenring des Kontaktlagers 165 Fig.
16 der Bremslichtschaltung stützt. Das Kunststoffrohr mit der Drahtein
lage 183, 183 a wirkt als knickelastischer Stab mit günstiger Federkraft
durch seine Krümmung im seitlich begrenzten Raum. Die eingepreßte Sicke
am Hintergabelrohr zur Verbesserung der Kettenkennlinie trägt ebenso
dazu bei. Das aus der Bohrung 182 herausragende dünnere Kunststoffrohr
181 a führt das gesamte Rohr in seiner Achse. Selbst wenn sein Überstand
bis zum Ausgang der Bohrung 182 zurückgedrängt wird, nimmt es stets die
vorherige Lage wieder ein. Der weitere Verlauf der Massepolschaltung
bis zum Schalterkasten 48 ist mit einem versilberten Kupferdraht 185
hergestellt, mit gleichem Durchmesser wie die eingelagerten Drähte 183,
183 a. Er ist isoliert mit dem, vorerst verschiebbaren, Kunststoffmantel
186 und wird vom Schalterkasten her durch die rechte Sitzstrebe 43 und
durch das Bohrloch 187 geführt. Der sichere Kontakt zu den Drähten 183
183 a wird dadurch hergestellt, indem der Draht 185 so tief in das Kunst
stoffrohr 181 eingesteckt ist, daß er sich auf einigen Zentimetern den
engen Raum mit den einliegenden Drähten teilen muß. Die Einstecktiefe
ist mit einem satten Lotpunkt 185 a festgelegt. Bis zu ihm ist der iso
lierende Kunststoffmantel 185 herangeschoben, mitsamt einem Stück Vinyl
schlauch, das sich noch über den Lotpunkt hinaus über das freistehende
Ende des Kunststoffröhrchens 181 a legt. Ein auf den isolierenden Kunst
stoffmantel 186 gepreßter Metallnippel 186 a vor dem Bohrloch 187
sichert die Montage gegen Herausziehen, sowohl des Kunststoffmantels
als auch des Leitungsdrahtes. Der Lotpunkt bleibt kurzschlußsicher.
Über die gesamte Verbindungsstelle am Ausfallende 41 ist ein konkaves
Formblech 41 a angebracht, das sich den Enden der Rahmenrohre anpaßt.
Analog dieser Beschreibung ist die Batterieleitung in dem linken
Hintergabelrohr 37 und in der linken Sitzstrebe 44 verlegt. Die in der
vorliegenden Zeichnung ersichtliche Klemmschraube 33 ist ein Teil der
Dynamostromleitung und hat keine Verbindung mit den Stromführungsteilen
in den Hintergabelrohren. Fig. 1B zeigt den Clickschalter 11 Fig. 1 mit
einem Schaltbild der elektronischen Ganganzeige für die Dreigang-Naben
schaltung. Das nur sehr gering verdickte Gehäuse 189 aus Hartkunststoff
ist mit Bandage 190 auf der Isolierung 191 an der linken Seite des
Lenkerbügels befestigt. Gemäß den Anordnungen in Fig. 4 bis 6 werden die
Gänge durch Anziehen des Schalthebels 192 in logischer Reihenfolge ge
schaltet: I = grün = Berggang, II = gelb = Normalgang, III = rot = Schnellgang. Der
Nebenschlußeffekt der jeweils aktivierten Leuchtdiode, im Beispiel IIIa,
beruht auf Masseschluß über den Widerstand W an den Massepol des Lenker
bügels 12. Das zeitweilige Erlöschen der eingeschalteten Leuchtdiode
durch anderweitigen Masseschluß signalisiert das Brennen der Bremslicht
leuchte 51 Fig. 1. Die Massepolschaltleitung führt von dem Bowdenzug 9
über die nunmehr stromführenden Stellglieder des Clickschalters und
über das Kabel 193, im Lenkerbügel verlaufend, zu dem Handbremshebel 13
Fig. 1. Der Clickschalter erfüllt seinen erweiterten Funktionen ent
sprechend die Aufgaben: a) die Gänge zur Nabenschaltung einlegen; b)
elektronische Anzeige der eingeschalteten Gangart; das Brennen der
Bremsleuchte zu signalisieren. Fig. 19 zeigt den Handbremshebel 13
Fig. 1 zur Vorderradbremsung mit einem Schaltbild seiner erweiterten
Funktion für Bremslichtschaltung und für Stromüberwachung. Das Gehäuse
194 und der Hebel 195 sind aus Hartkunststoff gefertigt. Mit Bandage
196 ist das Gehäuse am rechten Lenkerbügel, Massekontakt haltend, be
festigt. Das Schleifkontaktstück 195 a des Hebels 195 ist mit dem End
stück 197 der Massepolschaltleitung 193 verbunden. Die Betätigung des
Hebels 195 bewirkt nach einem kleinen Drehwinkel den Masseschluß von
der Massepolschaltleitung 193 über das Kontaktstück 198 zum Lenkerbügel
12. Das zeitweilige Erlöschen der jeweils eingeschalteten Leuchtdiode
I bis III des Clickschalters Fig. 18 signalisiert das Brennen der Brems
leuchte 51 Fig. 1. Bis zur vollen Wirksamkeit der Vorderradbremse bleibt
das Bremslicht eingeschaltet. Der in die Schaltleitung eingebaute Strom
wächter 199 warnt mit der mattblinkenden Leuchtdiode 200 vor schäd
licher Tiefentladung der im Doppelrohr der Rahmenteile 30 und/oder 31
einliegenden NC-Zellen. Die Leuchtdiode ist geschützt in den Kunststoff
an der einsehbaren Seite des Gehäuses 194 eingebaut. Der Handbremshebel
erfüllt seiner erweiterten Funktion entsprechend folgende Aufgaben:
a) die Vorderradbremsung; b) die automatische Bremslichtschaltung bei
Vorderradbremsung; c) die willkürliche Bremslichtschaltung durch
lockeres Anziehen des Bremshebels für Signalwirkung und für Standlicht;
d) elektronische Stromüberwachung gegen schädliche Tiefentladung der in
den Doppelrohren oder in der alternativen Batteriebox einliegenden NC-
Zellen durch eine warnende Leuchtdiode. Fig. 20 zeigt ein informatives
Blockschaltbild der Bremslichtschaltanlage.
Claims (15)
1. Zwei-Teile-Fahrrad (Kürzel: ZT-Fahrrad) mit eingebauten Schalt- und
Leitungselementen für lichttechnische Einrichtungen und automatisches
Bremslicht durch Hand- oder Rücktrittbremsung.
Besonders gekennzeichnet durch die Zweiteilung mit Brillenkupplung,
die ein kommunizierendes Leitungssystem in allen Rahmenrohren, incl.
der beweglichen Rahmenteile, ermöglicht.
2. Brillenkupplung (Fig. 2) nach Anspruch 1 besonders dadurch gekennzeich
net, daß sie es ermöglicht, die zwei Schrägrohre einschließlich aller
integrierten Funktionen mit einer Schraube und mit nur einer Handhabung
zu teilen oder zusammenzusetzen.
3. Kupplungsschraube (Fig. 2, 54-56) nach Anspruch 1 und 2 besonders da
durch gekennzeichnet, daß der Schraubenbolzen und die Hutmutter eine
axiale Durchbohrung aufweisen und dadurch weiterführende Möglichkeiten
ihrer Verwendung besitzt.
4. Elemente zur Dreigang-Nabenschaltung (Fig. 18, 4, 5, 6) nach Anspruch
1 und 2 besonders dadurch gekennzeichnet, daß sie ohne separates Kabel
einen Strom vom Lenkerbügel bis in unmittelbare Nähe der Hinterradnabe
leiten und in der erfindungsgemäßen Brillenkupplung ohne besondere
Handhabung teilbar sind.
5. Kopfschalter (Clickschalter) zur Dreigang-Nabenschaltung (Fig. 18)
nach Anspruch 1, 2 und 4 besonders dadurch gekennzeichnet, daß seine
Schaltelemente stromleitend eingerichtet sind und durch die Betätigung
des Bedienungshebels eine elektrische Ganganzeige grün-gelb-rot
schaltet, deren Leuchtdioden gleichzeitig als Kontrollampen für eine
Bremslichtschaltung dienen.
6. Stellgetriebe zur Dreigang-Nabenschaltung (Fig. 4) am und im vorderen
Oberrohr nach Anspruch 1, 2 und 4 besonders dadurch gekennzeichnet, daß
es durch eine äußere Schaltbewegung die Schaltbewegung einer im Rohr
befindlichen Zahnstange bewirkt.
7. Der Stromdurchgang im Steuerkopfrohr (Fig. 7) nach Anspruch 1, 2 und 4
besonders dadurch gekennzeichnet, daß mit einem zusätzlichen Hülsen
stück auf dem montierten Gabelschaftrohr und mit Roll- oder Schleif
kontakten in den zwei Muffenstutzen nach Art des Kollektors eine elek
trische Verbindung zwischen Ober- und Unterrohr hergestellt wurde.
8. Steuerkopfschild (Fig. 9) nach Anspruch 1, 2 und 7 besonders dadurch
gekennzeichnet, daß es mit zwei federbelasteten Abgriffen zwei ver
schiedene Stromkreise schalten kann, die sich an zwei Hülsenstücken auf
dem montierten Gabelschaftrohr befinden.
9. Stromverteiler im unteren Gabelschaftrohr (Fig. 8) nach Anspruch
1, 2, 7 und 8 besonders dadurch gekennzeichnet, daß er die ein- oder
austretenden Ströme kanalisiert, verbindet oder erst ermöglicht.
10. Lenkervorbau (Fig. 10) nach Anspruch 1, 2, 7, 8 und 9 besonders
dadurch gekennzeichnet, daß er ohne Kabel montierbar ist, eine Steck
buchse am Klemmbolzenkopf und eine Steckbuchse an der Vorderseite des
Lenkervorbauschaftes aufweist und mittels einer teleskopartigen Kontakt
stange den Stromanschluß bei verschiedener Einstecktiefe herstellt.
11. Mehrfachstromverbinder im unteren Abschnitt der Brillenkupplung
(Fig. 13) nach Anspruch 1 und 2 besonders dadurch gekennzeichnet, daß
er mit der Teilung des ZT-Fahrrades alle Stromleitungen in den Unter
rohren (Fig. 11 und 12) ohne zusätzliche Handhabung trennt und bei
dem Zusammensetzen ebenso präzise und sicher verbindet.
12. Mittelring im Tretlagergehäuse (Fig. 14) nach Anspruch 1 und 2
besonders dadurch gekennzeichnet, daß er die drahtlose Stromdurch
leitung zweier verschiedener Leitungen ermöglicht und die statische
Aufgabe erfüllt, die Mechanik einer Bremslichtschaltung zu stützen.
13. Mechanik der elektronischen Bremslichtschaltung im Tretlager (Fig. 14,
15, 16) nach Anspruch 1 und 2 besonders dadurch gekennzeichnet, daß
durch Synchronisation mit den Bremsvorgängen in der Rücktrittbremsnabe
automatisch ein Bremslicht geschaltet wird, das darauf beruht, daß die
Lampe der Bremsleuchte in ihrer Eigenschaft als Kaltleiter genutzt und
mit Mechanik im Massepol geschaltet wird.
14. Der Handbremshebel (Fig. 19) nach Anspruch 1 und 2 besonders dadurch
gekennzeichnet, daß mit seiner Betätigung automatisch ein Bremslicht
geschaltet wird und außerdem eine blinkende Leuchtdiode an seinem
Gehäuse vor schädlicher Tiefentladung der benutzten NC-Akkuzellen warnt.
15. Der Schalterkasten an der oberen Stegplatte (Fig. 20) nach Anspruch 1
und 2 besonders dadurch gekennzeichnet, daß in ihm die erforderlichen
lichttechnischen Anschlüsse, als auch die Befestigungselemente für
Schutzblech und Gepäckträger gegen Nässe und eindringenden Schmutz
geschützt angeordnet sind.
Priority Applications (2)
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ID=6308815
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