DE390906C - Trethebelantrieb fuer Fahrraeder - Google Patents

Description

• Trethebelantrieb für Fahrräder. Die Erfindung betrifft einen kettenlosen Trethebelantrieb für Fahrräder mit Klemmgesperren und innerhalb der Nabe untergebrachtem Übersetzungsgetriebe mit Umlaufrädergetrieben.
• Gegenüber bekannten Antrieben dieser Art kennzeichnet sich der vorliegende durch die Vereinigung einer durchgehenden, wechselweise mit jedem Trethebel durch ein Klemmgesperre gekuppelten Antriebswelle mit einem zwischen dieser und der anzutreibenden Nabe eingeschalteten Übersetzungsgetriebe, (las aus zwei oder mehr nebeneinanderliegenden, für die stufenweiseErhöhung der langsamenTrethebelgeschwindigkeit stufenweise hintereinandergeschaltetenUmlaufrädergetrieben besteht.
• Es ist bekannt, in die: Nabe zwei Rollenklemmgesperre und zwei Kegelrädervorgelege für die Gesamtübersetzung zu legen, deren jedes von einer kurzen Antriebswelle jedes Trethebels angetrieben wird und die Nabe mitnimmt.
• Ferner sind für durch Tretkurbelgetriebe angetriebene Hinterradnaben mit Geschwindigkeitswechsel auch Umlaufrädergetriebe in der verschiedensten Ausführungsform bekannt, darunter auch der, daß der Außenzahnkranz jedes Umlaufgetriebes feststeht, die umlaufenden Zwischenräder auf einer von den Tretkurbeln aus angetriebenen Scheibe gelagert sind und das innenliegende Sonnenrad das angetriebene Rad ist, welches mittels Klemmkupplung die Nabe antreibt. Bei anderen Umlaufrädergetrieben dieser Art wird ferner in der Regel durch Verschiebung eines Zwischentriebes das eine oller andere Umlaufgetriehe eingeschaltet, tun die vom großen Rad an der Tretkurbel auf das kleine Rad an (ler Hinterradnabe bereits übersetzte Geschwindigkeit, sei es einmal oder zweimal herunterzusetzen oder -zuweilen auch neben einer solchen Übersetzung noch einmal zu erhöhen. Alle diese Umlaufgetriebe sind nebeneinander bzw. parallel geschaltet und können es auch sein, da es sich beim Tretkurbelantrieb um verhältnismäßig kleine tThersetzungen handelt.

  Für motorangetriebene Naben ist es außer-

  dem auch bekannt, in die Nabe ein Umlauf-

  räderwechselgetriebe mit zwei Umlaufräder-

  getrieben einzubauen, die für die lang-

  samste Anfangsgeschwindigkeit hinterein-

  anclergeschaltet sind, während für die mitt-

  Icre Geschwindigkeit und für die der Mo-

  torengeschwindigkeit gleich hohe Geschwin-

  digkeit beide Umlaufrädergetriebe ohne Ge-

  schwindigkeitsumformung als Ganzes mitge-

  nommen werden.

  Demgegenüber bietet die vorstehend ge-

  kennzeichnete Ausbildung des 'Iehrfachüber-

  setzungsgetriebes für den Trethebelantrieb

  den Vorteil, daß, weil sich die Übersetzungen

  der Einzelgetriebe multiplizieren, (las Über-

  setzungsverhältnis jeder Stufe (las gleiche

  sein kann, wie dies auch bei nur zwei oder

  drei Stufen der Einfachheit halber vorteil-

  haft ist. Bei vier oder mehr Stufen ist es

  (lagegen vorteilhaft, die einzelnen Überset-

  zungsverhältnisse gruppenweise verschieden

  zu machen. Der Wechsel der Gesch-,vindig-

  keit kann. wenn es sich um nur -zwei oller

  (Ire, Übersetzungswechsel handelt, in bekann-

  ter Weise durch seitliche Verschiebung der

  Innenverzahnung einmal mit einem fest-

  stehenden Teil, (las andere :.Mal mit dem Son-

  nenrad der nächsten Stufe erfolgen; wenn es

  sich aper um mehr Stufen handelt, erfolgt

  der Geschwindigkeitswechsel vorteilhaft da-

  durch, daß die anzutreibende Nabe selbst

  bzw. ein mit ihr verbundenes Rohr aufein-

  anderfolgend durch ein von außen verschieb-

  bares Kuonlungsglied mit den nebeneinander-

  liegenden und stufenweise hintereinanderge-

  schalteten Umlaufrädergetrieben kuppelbar

  ist, indem z. B. ein kreuz- oder sternförtn,ger

  Schiebekeil auf der durchgehenden Antriebs-

  welle an den mit der Endgeschwin(ligkeit

  jeder Stufe umlaufenden Innenrädern entlang-

  geschoben wird, während er in dem mit der

  Nabe verbundenen Rohr geführt ist. Dabei

  ist vorteilhaft zwischen jeder Eingriffsstellung

  eine Leerlaufstellung vorgesehen, und es dient

  zum Verschieben des Kupplungskeiles vorteil-

  haft eine biegsame Stahlbandfeder.

  Die Zeichnung zeigt als Beispiel eine Ausführungsform, und zwar zeigen Abb. i und 2 eine Seitenansicht und Endansicht eines Fahrrades mit dem neuen Antrieb Abb.3 ist ein Querschnitt nach a-a in Abb. 4; Abb. 4 ist ein Längsschnitt durch die Hinterradnabe; Abb. 5 bis 7 sind Querschnitte nach den Linien c-c, d-d, e-e der Abb. .4, während Abb. 8 und 9 ein Längsschnitt bzw. ein Querschnitt nach f-f des einen Lenkstangenhandgniffes mit Schaltgesperre für die Umstellung der Geschwindigkeitsübersetzung des Getriebes sind.
• Bei dem dargestellten Beispiel ist eine Übersetzung mit fünf Stufen angenommen, bei der die Gesamtübersetzung i : 13,1 beträgt. Die Stufenzahl kann aber auch geringer oder noch größer sein.
• Der Antrieb erfolgt durch zwei Trethebel i, an welchen zum Aufsetzen der Füße Fußplatten 2 leicht drehbar befestigt sind. Am entgegengesetzten Ende sind die Hebel durch ein einseitig wirkendes kollenklemr<zgesperre auf einer durchgehenden hohlen Antriebswelle 3 in staubdicht abschließenden .Gehäusen .4, 5 gelagert. Die Ausschlagbegrenzung nach oben und unten erfolgt mittels der Lagergehäuse .4, 5, die gegen Drehung gesichert in dem Hinterradgabelende befestigt sind. Zur Vermeidung eines toten Ganges dient eine Windungsfeder 7, welche den Rollenkorb 6 mit den darin gelagerten Rollen 8 stets gegen die schräge Fläche der Klemmbacken 9 hält, wodurch bei einer Schwingung der Trethebel nach unten sich die Rollen auf der Antriebswelle 3 festklemmen und sie mitnehmen. Die gehärteten Klemmbacken sind auswechselbar eingesetzt. Die Aufwärtsbewegung der Trethebel geschieht mittels Windungsfedern io.
• Die beiden Gehäuse 4 und 5 dienen zur Aufnahme von Kugellagern i i für die Antriebswelle 3 und von Kugelkränzen 13 für die Hinterradnabe 14. Zur Abstandshaltung der Lagergehäuse dient eine Achse 15, die durch Muttern 16 mit Gegenscheiben beide Lagergehäuse starr verbindet. In der'Nabe 14 ist (las tbersetzungsgetriebe im vorliegenden Falle mit fünf Stufen untergebracht. Mit (ler Welle 3 ist eine Lagerbüchse i9 verbunden, an welcher eine Anzahl, beispielsweise fünf, Umlaufräder 2o gelagert sind. Diese stehen außen in an sich bei nebeneinandergeschalteten Umlaufrädergetrieben von Doppelübersetzungsnaben bekannter Weise in Eingriff mit einer feststehenden Innenverzahnung 21, an der sie sich abwälzen, um dadurch die inneren Stirnräder 23 (Abb, 6) mit entsprechend' vermehrter Geschwindigkeit zu drehen. Für die ersten zwei Stufen sind je drei solcher Umlaufräder 2o vorgesehen: Die drei weiteren Übersetzungsstufen sind abweichend ausgebildet und haben Stirnräder 24 mit doppelten Zahnkränzen, welche auf feststehenden Achsen 25 gelagerte Vorgelegeräder 26 ebenfalls mit doppelten Zahnkränzen antreiben. Hierdurch werden die jeweils nächstfolgenden Stirnräder 24 der nächstfolgenden Stufen mit entsprechender vermehrter Geschwindigkeit angetrieben. Die -Innenverzahnung 2i ist durch eine Zwischenbüchse 27 mit Lintcsgewinde an dein gegen Drehung gesicherten Gehäuse 5 befestigt. Lösbar vorteilhaft mittels Bajonettverschlusses ist an der Innenverzahnung 21 ein Lagerstück 28 für die Vorgelegewelle 25 befestigt (Abb. 4 ' und 5). Hierdurch ist ein leichtes Auseinandernehmen möglich. Die inneren Stirn-' räder haben sämtlich gleichen Innendurchmesser und symmetrischeNuten für einenSchiebekeil, und ebenso ist das auf der Antriebswelle 3 befestigte Lagerstück i9 für die ersten Umlaufräder mit gleich großen Keil-' nuten versehen. Über die Länge dieser Nuten erstreckt sich eine an der N abe 14 befestigte Rohrwelle 3o, die sich mit der Nabe dreht und mit entsprechenden Längsnuten versehen ist. In den Nuten verschiebt sich ein Keil 35, durch dessen Verschiebung, wie ohne weiteres verständlich, j ede Übersetzungsstufe unmittelbar mit der Nabe gekuppelt werden kann. Um während der Fahrt ein sicheres Umschalten und den stoßfreien Übergang des Schiebekeiles von einer Stufe zur anderen zu ermöglichen, sind zwischen den einzelnen Stufen Ringnuten oder Rillen 31, entsprechend der Keilbreite, eingedreht. Bei jeder Umschaltung wandert also der Keil von einer Übersetzungsstufe in die andere durch eine Freilaufstellung. Wie aus Abb.7 ersichtlich, hat der Schiebekeil die Form eines Kreuzes oder vierarmigen Sternes und ist . in dem verschiebbaren Keillager 32 (Abb. 4) ' leicht drehbar befestigt. Dieses Lager gleitet auf einem Rohr 34 (Abb. 5), das am Gei häuse 4 befestigt und dadurch undrehbar ist und mit einem Längseinschnitt versehen ist. Ein am Keillager 32 angenieteter Ansatz, der sich im Längsschlitz des Rohres 34 führt, verhindert die Drehung des Keillagers. Die Verschiebung .des Keiles 35 von außen geschieht mittels eines Bandes 38 aus Stahl, welches am Keillager beispielsweise durch Vernietung- befestigt ist. Unter Einschaltung einer Windungsfeder 41 und eines Zwischenstückes 4o ist mit dem Stahlband ein Drahtseil 42 verbunden, welches gegen die Wirkung einer Windungsfeder 43 von außen angezogen werden kann. Diese Windungsfeder stützt sich gegen einen Verschluß :I5 des die Feder aufnehmenden Rohres 4.8 und drückt ständig das Verbindungsstück 40, das Stahlband 38 und damit den Schiebekeil 35 bis zur ersten übersetzungsstufe zurück. Das Drahtseil läuft in einem Führungsrohr oder Metallschlauch .I6, welcher, wie aus Abb. i ersichtlich, bis zu dem einen Lenkstangenhandgriff an der Vorderradgabel entlanggeführt ist. Durch Verstellung des Abschlußstückes 4.5 im Rohr 48 ist eine genaue Abstimmung der Drahtseillänge möglich. Um durch den Handgriff 6..1. (Abb. 8) die verschiedenen Geschwindigkeitsstufen einschalten zu können, ist dieser drehbarlauf dem Lenkstangenrohr angeordnet und führt sich an einem an diesem Rohr festgeklemmten Gehäuse 61, an dem er gegen Achsialverschiebung durch Anschlag 68 gehalten wird. Das Drahtseil 4.2 geht durch das Gehäuse 61 und ist an einer Büchse 62 des Handgriffes befestigt, so daß durch Drehung des Handgriffes sich das Drahtseil aufwickelt und gegen die Feder 4.3 den Schiebekeil verstellt. Eine selbsttätige Rückdrehung des Handgriffes 64 wird durch eine Sperrklinke 67 (Abb. g) verhindert, die in Rasten der Hülse 62 eingreift. Der Abstand zwischen diesen Rasten entspricht genau der Entfernung zwischen den einzelnen f_`bersetzungsstufen in der Nabe. Wie aus Abb. 1 und 2 ersichtlich, läßt sich mittels Schellen o. dgl. am Rahmen im Fußbereich eine einfache. drehbare, schwingbare Felgenbremse 7o anbringen, welche in der Regel durch eine Feder von der Felge abgehalten wird und das Hinterrad bremst, sobald der Fahrer in der tiefsten Stellung des Tretliebe'", durch eine kurze, seitliche Versetzung des Absatzes auf (las Hebelende der Felgenbremse tritt. In dieser Stellung kann der Fahrer auch beim Absteigen das Breinshebelende als Fußstütze benutzen.

Claims (6)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Kettenloser Trethebelantrieb für Fahrräder mit Kleinmgesperren und innerhalb der Nabe untergebrachtem Übersetzungsgetriebe, gekennzeichnet durch die Vereinigung einer durchgehenden, wechselweise mit jedem Trethebel (furch ein Kleinmgesperre gekuppelten Antriebswelle reit einem zwischen dieser und der anzutreibendenNabe eingeschalteten übersetzungsgetriebe aus zwei odermehr nebeneinanderliegenden, für die stufenweise Erhöhung der langsamen Trethebelgeschwindigkeit stufenweisehintereinandergeschalteteir Umlaufrädergetrieben.
2. 2. Fahrradantrieb nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß die anzutreibende Nabe aufeinanderfolgend durch ein von außen verschiebbares Kupplungsglied mit den nebeneinanderliegenden und stufenweise hintereinandergeschalteten Umlaufrädergetrieben kuppelbar ist.
3. 3. Fahrradantrieb nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß behufs Erzielung des größtmoglichsten übersetzungsverhältnisses bei den in der Nabe verwendeten hintereinanderschaltbaren Umlaufrädergetrieben in gleicher Weise wie bei -Naben mit nebeneinandzrgeschalteten Umlaufgetrieben der Außenzahnkranz feststeht, die Lagerbüchse für die umlaufenden Planetenräder der antreibende Teil und das innere Sonnenrad der angetriebene Teil ist. d.
4. Fahrradantrieb nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß das Übersetzungsgetriebe für die erste Gruppe von Geschwindigkeitsstufen aus Umlaufrädern besteht, die an einem feststehenden, sie umgebenden Zahnkranz mit Innenverzahnung abrollend die mit der Nabe zu kuppelnden Zahnräder antreiben, während es für die zweite Gruppe von Geschwindigkeitsstufen aus Vorgelegerädern mit doppelten Zahnkränzen besteht, die feststehend gelagert mit je zwei benachbarten, mit der Nabe zu kuppelnden, umlaufenden Innenzahnrädern in Eingriff stehen.
5. 5. Fahrradantrieb nach Anspruch i und 2, dadurch gekennzeichnet, daß das von außen verschiebbare Kupplungsglied aus einem Schiebekeil in Kreuzform oder Sternform besteht, der drehbar in einem von außen verschiebbaren Gleitlager angeordnet ist, das sich mit einem Ansatz geben Drehung gesichert in einem feststehenden Schlitzrohr führt, während die Führung des Schiebekeiles in Längsschnitten eines mit der Nabe verbundenen Rohres erfolgt.
6. 6. Fahrradantrieb nach Anspruch i und 5, bei welchem das verschiebbare Kupplungsglied von der Lenkstange aus gegen Federwirkung durch ein Zugorgan, z. B. ein Drahtseil, verstellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dein Zugorgan und dein Schiebekeil eine biegsame Schubstange in Form eines Stahlbandes eingeschaltet ist, welches sich zwischen der durchgehenden Antriebswelle und dem Schlitzrohr zur Führung des Schiebekeiles führt.