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Vorrichtung zum Ändern des Übersetzungsverhältnisses von Fahrradkettengetrieben
Es ist bereits vorgeschlagen worden, bei Fahrrädern eine Veränderung .des Übersetzungsverhältnisses
des Kettenantriebes vom auf der Pedalkurbelachse befestigten Kettenrad zu dem auf
der Radnabe angeordneten Ritzel dadurch zu ermöglichen, daß das Antriebskettenrad
in seinem wirksamen Durchmesser veränderbar ausgebildet und eine solche Veränderung
als Übersetzungswechsel nutzbar gemacht wurde.
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Derartige Einrichtungen bestanden aus einem Kettenrad kleineren Durchmessers
und einer Anzahl Kreissektoren eines im Durchmesser größeren Kettenrades, die klappbar
an dem kleineren Kettenrad angeordnet waren. Die Ausbildung dieser Vorrichtung erfordert
eine große Anzahl von Einzelteilen, so daß nicht nur die Lagerangs- und Bewegungsmittel
hierzu die Herstellung stark verteuerten, sondern die große Anzahl dieser Teile
ihre Anordnung schwierig macht und die Haltbarkeit und Zuverlässigkeit der Vorrichtung
verringert.
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Der Gegenstand der Erfindung vermeidet diese Nachteile und bezweckt
neben Verbesserung der Haltbarkeit und Zuverlässigkeit der Übersetzungsteile und
ihrer Wirkung eine Vereinfachung und Verbilligung der Fertigstellung derselben.
Die Vorrichtung ist unter Verwendung eines an sich bekannten, zwecks Vergleichmäßigung
des Drehmoments der Tretkräfte des Fahrers mit quer zur Achse der Kurbelarme gestellter
Längsachse versehenen ellipsenförmigen Kettenzahnrades ausgebildet. Hierbei ist
es möglich, mit wenigen Sektoren die erforderliche Änderung des Kettenrades auszuführen,
so daß nicht nur die Lagerungen dieser Sektoren verbreitert und verbessert ausgebildet,
sondern auch die zur Bewegung erforderlichen Teile auf das geringste vermindert
werden. können. Durch diese Verbesserungen wird die Herstellung wesentlich verbilligt.
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In der Zeichnung ist eine beispielsweise Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes
in Abb. i in Seitenansicht dargestellt.
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Abb. z zeigt eine Oberansicht des Kettenrades nach Abb. i.
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Abb.3 zeigt in größerem Maßstabe einen Schnitt durch das Kettenrad
nach Linie III-III der Abb. i. In Abb. 4 ist ein Schnitt nach Linie IV-IV der Abb.
z dargestellt.
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Abb. 5 zeigt in schaubildlicher Ansicht den zur Bewegung der Sektarstücke
im Kettenrad angeordneten Stützsclilüssel.
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Die in Abb. i der Zeichnung dargestellte Vorrichtung zur Veränderung
des Übersetzungsverhältnisses besteht im wesentlichen aus dem ellipsenförmigen Grundkettenrad
i, das in üblicher Weise auf der Nabe :2 eines der beiden Tretkurbelarme 3 befestigt
ist. Die Befestigung dieses Kettenrades i ist vorzugsweise derart, daß zwecks Ausgleichung
des Drehmoments die größere Achse der Ellipse senkrecht zur Ebene der Kurbelarme
gerichtet ist. In dem Grundkörper des Kettenrades i sind an mehreren Stellen Schlitze
4 vorgesehen, in welche die zapfenartigen Ansätze 5 von Sektorstücken 6 eingreifen.
Die Sektorstücke sind, wie aus Abb. 3 ersichtlich,
auf ihrer Rückseite
mit Ausnehmungen 7 versehen, so daß die am Umfangsteil angeordneten Kettenzähne
8 in eine Ebene mit den Kettenzähnen 9 des ellipsenförmigen Kettenrades eingeschwenkt
werden können. Zur Herbeiführung der Schwenkbewegung werden die Sektorstücke 6 von
je einem Schenkel io der für je ein Paar Sektorstücke in Ausschnitten i i des ellipsenförmigen
Ketten= radkörpers i vorgesehenen Federn rä mit dem erforderlichen Anlagedruck in
der aus der Zeichnung ersichtlichen Wirkungsstellung gehalten.
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Der innere Teil der Sektorstücke ist mit muschelförmigen Ausbuchtungen
13 ausgebildet. In dem Körper des ellipsenförmigen Kettenrades i ist unter
jedem Sektorstück in einer Durchbrechung 14 des ellipsenförmigen Kettenrades ein
Stützschlüssel mit radial gestellter Drehachse 15 drehbar gelagert angeordnet. Die
Stützschlüssel bestehen, wie aus Abb. 5 ersichtlich, aus zwei durch ihre Drehachse
verbundenen., gegeneinander um 9o° versetzten Querstäben 16, 17, deren Länge ausreichend
ist, um den zur Bewegung der Sektorstücke erforderlichen Hub hervorzubringen.
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Auf der Rückseite des Isettenrades ragen die jeweils quer zur Ebene
des Kettenrades stehenden vier Stützstäbe derart hervor, daß sie bei der Drehung
des Kettenrades nach Einschwingen eines Schalthebels 18 mit der an diesem ausgebildeten
Schrägfläche i9 in Berührung kommen und hierdurch gedreht werden. Der Schalthebel
i8 ist, wie besonders aus Abb.2 und ¢ der Zeichnung ersichtlich, vorzugsweise als
einarmiger Hebel ausgebildet und an einem Rahmenrohr derart gelagert, daß er durch
einen Bowdenzug 2o bewegt werden kann.
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Die Wirkungsweise der vorstehend beschriebenen Einrichtung ist folgende:
Wird von dem Fahrer eines mit dieser Vorrichtung ausgebildeten Fahrrades gewünscht,
z. B. bei einer Bergfahrt, eine kleinere übersetzung zur Wirkung zu bringen, so
wird durch ein mit dem Bowdenzug 2o verbundenes Stellwerk der Schalthebel 18 in
die- in Abb. 2 gezeichnete Stellung gebracht. Hierdurch gelangt die am Ende des
Schalthebels 18 vorgesehene Schrägfläche i9 in die Bewegungsbahn der auf dem kleineren
Durchmesser liegenden Querstäbe 16, die durch Auflaufen auf die Schrägfläche 19
um 9o° gedreht werden. Hierbei richtet sich der gegen den Querstab 16 um 9o° versetzte
Querstab 17 auf, wie dies im rechten Teil der Abb.3 punktiert zur Darstellung gebracht
ist. Bei diesem Aufrichten drückt das eine Ende des Querstabes 17 gegen eine entsprechende,
an der Kante der muschelförmigen Ausbuchtung der Sektorkörper angeordnete Fläche
2i, so daß der betreffende Sektorkörper gegen den Druck des Federarmes io in die
in Abb. 3 im rechtenTeil punktiert dargestellte Stellung und .damit außer Wirkung
gebracht wird.
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Diese Bewegung vollführen nacheinander alle vier Sektorstücke, und
zwar in dem von der Umschlingung freien, in der Fahrtrichtung rückwärts liegenden
Teil des Kettenradfeldes. Die Kette z2 läuft nunmehr bei fortschreitender Drehung
auf den bisher von den Sektorstücken überdeckten und ebenfalls mit Kettenzähnen
9 versehenen Rand des ellipsemförmigen Kettenrades i auf. Damit bei diesem Vorgang
die Verlängerung der Kette durch die ausfallenden Zähne nicht zum Abspringen -der
Kette von dem hinteren, auf der Nabe des Laufrades befestigten Kettenritzel 23 führt,
ist noch eine Vorrichtung vorgesehen, die aus einem auf der Hinterradachse 24 befestigten
Tragarm 25 besteht, an dem eine Rolle 26 auf einem federnden Ausleger 27 angeordnet
ist. Die Außenfläche der Rolle 26 reicht mit geringem Spiel bis an die Spitze der
Zähne heran, ohne diese jedoch zu berühren, und -wird von der Feder 28 derart kräftig
gestützt, daß die auflaufende Kette stets bis zum Grund des Kettenrades in die Kettenzähne
eingedrückt wird.
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Das Zurückführen der Sektorstücke in ihre Wirkungsstellung erfolgt
in sinngemäßer Weise durch Verstellen des Schalthebels 18, derart, daß' dessen Schrägfläche
i9 in die Bewegungsbahn der Querstäbe 17 gelangt. Durch die Drehung des Kettenrades
werden die Querstäbe 17 durch.- Auflaufen an der Schrägfläche umgelegt. Die gegen
letztere versetzten Querstäbe 16 treten dabei mit ihren freien Enden in die muschelförmigen
Aushöhlungen der Sektorkörper ein. In dieser Stellung werden die Stützschlüssel
dadurch gesichert, daß - die Längsflächen der Querstäbe 17 an den Druckflächen 21
anliegen.
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Bei der Ausbildung des Kettenrades gemäß der Erfindung kann man auch,
um die tangentialen Beanspruchungen der Sektorstücke 6 nicht nur durch die Lagerstellen
4, 5 auf den Körper des ellipsenförmigen Kettenrades i zu übertragen, an letzterem
mit Vorteil Stützvorsprünge 29 vorsehen, gegen die sich die Sektoren mit passenden
Stellen ihrer Randkanten anlegen. Es wird hierdurch etwaiges; nach längerer Gebrauchsdauer
auftretendes Spiel an -den Lagerstellen 4, 5 unschädlich gehalten. -