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Wechselgetriebe für das Tretkurbelkettenrad Gegenstand der Erfindung
ist ein Wechselgetriebe für das- Tretkurbelkettenrad von Fahrrädern, bei dem das
Kettenrad gegenüber der Kurbelwelle in senkrechter Richtung verschoben und mit seinen
verschiedenen Innenzahnkränzen mit einem auf, der Kurbelwelle verschiebbaren Zwischenzahnrad
oder Kupplungsglied in Eingriff gebracht werden kann.
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Das Wesen der Erfindung besteht darin, daß die das Kettenrad führende
Scheibe um einen Zapfen in der Ebene des Kettenrades schwingbar gelagert ist und
durch eine gleidhachsig- zur Kurbelwelle drehbare Daumenscheibe geschwungen werden
kann, wobei beim ersten Teil der Bewegung. der Daumenscheibe das .auf der Kurbelwelle
axial verschiebbar angeordnete. Kupplungsglied oder 'Zwischenzahnrad außer Eingriff
mit den Innenzahnkränzen des Kettenrades gebracht und dem gewünschten nächsten Innenzahnkranz
gegenüber eingestellt. wird, worauf das Kettenrad durch die Daumenscheibe geschwenkt,
mit dem Kupplungsglied oder Zwischenzahnrad in Eingriff gebracht und in dieser Stellung
verriegelt wird.
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Es sind an sich bereits Wechselgetriebe bekannt, bei denen ein Kettenrad,
das an dem angetriebenen Hinterrad angebracht ist, in senkrechter Richtung verschoben
und durch mit ihm verbundene Innenzahnkränze mit einem verschiebbarenZwischenzahnkranz
oder Kupplungsglied in Eingriff gebracht werden kann. Da bei einem Hinterrad keine
Kurbeln vorhanden- sind, macht die Anbringung der bekannten Einrichtungen an sich
keine Schwierigkeiten, und es ist möglich, die zu bewegenden Teile von außen zu
schalten. Da aber der Durchmesser am Kettenrad des Hinterrads sehr klein ist, so
können die einzelnen Bewegungsmittel nur in geringen Abinessungen @ ausgeführt werden
und müssen sehr breit gehalten werden, so daß sie auf dem am Hinterrad zur Verfügung
stehenden Platz innerhalb der üblichen Rahmenbreite nicht' untergebracht werden
können.
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Diese Einrichtungen sind nur dadurch anwendbar, daß man entweder den
Rahmen verbreitert, was .bei vorhandenen Rahmen nicht möglich ist, oder man muß
die Bewegungsmittel so anordnen, daß sie am Rahmen vorbei nach, außen vorstehen.
- Die Sicherung der verschiebbaren Wechselgetriebeteile in ihren Endstellungen muß
aber stets außerhalb des Getriebes an den Bewegungshebeln o. dgl. erfolgen, die
daher erhebliche Kräfte aufzunehmen haben.
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Bei einem Tretkurbellager gestatten aber
die Tretkurbeln
ein Vorbauen über ihre Laufebene, nicht. I4nzü kommt noch, daß das große: Kettenrad.-
-.am, Tretkurbellager einer sorgfältigen`' lägerüng bedarf und irgendwelche eine
geradlinige Heb- und Senkbewegung hervorrufenden Teile durch die Anordnung des Wechselgetriebes
zwischen Tretkurbellager und Kettenrad nicht angebracht werden können.
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Die Heb- und Senkbewegung des Kettenrads kann deshalb nur dadurch
erreicht werden, daß es auf einer-um einen außerhalb des Tretkurbellagergehäuses
angeordneten -Zapfen schwingend gelagerten Lagerscheibe läuft. Diese hat den Vorteil,
daß sie nur sehr schmal zu sein braucht und an einer auf das Lagergehäuse gesetzten
Grundplatte sicher geführt werden kann. - Infälge ihrer Größe gestattet die Scheibe
die Unterbringung eines in ,derselben Ebene liegenden Verstelldaumens, der zwangsläufig
außer -dem-Verstellen' auch noch das Verriegeln der zü:'verstellen= '-den Führungsscheibe
für das Kettenrad bewirkt, so daß die Zugstangen,- der -Bowdenzug o. dgl. die Sicherung
der jeweiligen Endstellung des Verstelldäümens bzw: der geschwenkten Kettenrädführungsscheibe
nicht -zu übernehmen brauchen.
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Die Zeichnung stellt eine Ausführungsform des Gegenstandes der Erfindung
dar, und zwar zeigt-- Fig.-i das Kettenrad von der Sexte gesehen it der Kurbelwelle-.im
Schnift, Fig. 2 einen Schnitt `nach der -Linie II-IZ der: Fig: i; . -- " Fig* 3.
einen Schnitt nach der Linie:ZZI-III der Pig: Fig: 4. einen Schnitt nach der`Linie
IV-IV der Fig.`2, :. - -Fig. 5 eine zweite Stellung der Teile nach Fig. q.,. _ Fig.6
einen zu Fig. 5 gehörigen Schnitt nach der Linie IV-IV' der Fig: 2; -Fig. .7 und
8« zwei -den Fig. 5- und 6 ähnliche Figuren mit -den Einzelheiten in der dritten
-Sfellung, . -Fig: 9: und ro _Ab-,vicklüngeri des Steuerscheibenringes.
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Das mit einem Zahnkranz 2 versehene Kettenrad. i wird durch die in
dem 7,ürbellagergehäuse 5 laufende Kurbelwelle 6 unter Vermittlung des mit-Außenverzahnung
versehenen Kupplungsgliedes 3 angetrieben: Das Kettenrad i ist mit einem,_Innenzahnkranz
8 trersehen, und mit. ih ris ist ein Ring 4 verbunden,- dessen' Flansch ebenfalls
-niit '.einem Innenzahnkranz 7 versehen . ist: - Der Ring läuft mittels Kugeln-
auf einem Ring 'o, ,der um .einen Zapfen.i i `senkrecht - -schwingen -kann, der.
an einer am Kürbellagergehäuse befestigten. Grundplatte. :14 angeordnet ist. An
der Platte 14 ist gegenüber dem Zapfen ' i i ein Haken 27 angeordnet, der über einen
Flansch 28 des Ringes io greift und als Führung für den Ring io dient. Durch Auf-
und Abw-ärtssch@yingen des Ringes io können die Zahnkränze 7, 8, die verschiedenen
Durchmesser haben, mit - den Zähnen des Kupplungsgliedes 3 in Eingriff gebracht
werden, das seinerseits auf der Kurbelwelle 6 längs verschiebbar, aber nicht drehbar
angebracht ist. D'er Ring io hat zwei nach innen ragende Vorsprünge 15, 16, auf
die eine Daumenscheibe o. dgl. 17 einwirken kann, die auf einer an der Grundplatte
14 vorgesehenen Nabe 25 drehbar gelagert und auf dieser durch eine Scheibe 26 gesichert
ist. Durch Schwenken und Einstellen der.Daumenscheibe 17 kann der Ringteil io und
damit das Kettenrad i bzw. der Teil 4 in, der Ebene des Kettenrades um den
Zapfen i i auf- bzw. abwärts geschwungen und in verschiedene Stellungen in -bezug
auf die Kurbelwelle 6 eingestellt werden.
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In der Bohrung der Daumenscheibe 17 sind ferner drei Nuten i9 vorgesehen,
deren Form abgewickelt aus Fig. 9 ersichtlich ist. In der Grundplatte 14 sind drei
Bohrungen 2o (Fig.2) vorgesehen, in denen je ein Zapfen 2i verschiebbar ist. . Jeder
dieser Zapfen 2i hat einen Einschnitt 22, mit dem . er -über einen an dem Kupplungsglied
3 angebrachten Flansch 23 greift: Jeder Zapfen 21 hat auf der dem Einschnitt 2z
abgekehrten Seite ferner.einen Vorsprung 24, der in eine der Nuten i9 eingreift.
Infolgedessen werden die Zapfen-> i und damit das Kupplungsglied_3, beim
Drehers -der Daumenscheibe 17 in der .einen oder anderen Richtung verschoben. Der
kleine Innenzahnkrasiz 8 des Kettenrades hat .denselben Teilkreisdürchmesser wie
die Außenzahnung des' Kupplungsgliedes 3, so daß beim Eingriff in den Innenzahnkranz
8 des Kettenrades dieses - unmittelbar mit der Kurbelwelle gekuppelt - ist. ' Die
Daumenscheibe 17 zum Verstellen des Ringes zo und des ,Kupplungsgliedes 3 kann zweckmäßig
durch einen Bowdenzug o. dgl. von der Lenkstange aus bewegt werden.
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In der Stellung nach Fig. i bis 4 wird das Kettenrad i durch das Kupplungsglied
3 unmittelbar-von 'der Kurbelwelle 6 angetrieben." Hierbei 'befinden sich die Vorsprünge
24 der Bolzen 21 in der zugehörigen Nut i9 an der mit Ä bezeichneten,. in Fig. 9
strichpunktiert dargestellten Stellung, und das- Kupplungsglied 3 wird ' mit dem
Zahnkranz 8 des Kettehrades x in Eingriff -gehaltdri. Das Kettenrad i wird durdh
die Daumenscheibe 17 gleichachsig zur Kurbelwelle 6 gehalten. .
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Wenn jedoch in, einer 'Steigung der unmittdlbare Antrieb zu schwer
wird und man eine
kleinere Übersetzung benutzen will, wird die Daumenscheibe
17 gegen die Uhrzeigerrichtung gedreht und gelangt in die Stellung nach Fig. 5 und
6. Während dieser Bewegung gehen die Vorsprünge 24 der Führungszapfen 2i im schrägen
Teil der Nuten ig aus der Stellung A zurück, und das Kupplungsglied 3 wird so weit
aus der Verzahnung 8 herausgezogen, daß sich die Außenverzahnung des Kupplungsgliedes
.3 gegenüber der Innenverzahnung 7 befindet.
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Beim weiteren Drehen der Daumenscheibe 17 in die Stellung (Fig. 7
und 8) senkt sich das Kettenrad i in die untere Stellung, indem der Daumen 17 den
Vorsprung 16 mitnimmt, und zwar so lange, bis der Vorsprung 15 auf der Daumenscheibe
aufliegt. In dieser Stellung befindet sich der Innenzahnkranz 7 mit der Außenverzahnung
des Kupplungsgliedes 3 in Eingriff. Rückwärts kann sich der Ring io nicht bewegen,
da er durch die Vorsprünge 15, 16 am Daumen daran verhindert ist. Während der Bewegung
der Daumenscheibe 17 in die in Fig. 7 und 8 dargestellte Stellung gleiten die Vorsprünge
24 in der Nut ig in die mit B bezeichnete Stellung.
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Wenn das Kettenrad mit mehr als zwei, z. B. drei Innenzahnkränzen
von verschiedenem Durchmesser versehen ist, müssen die Nuten ig. die in Fig. io
dargestellte Form haben. In diesem Falle muß die Drehung der Daumenscheibe unterteilt
werden, und die Vorsprünge 24 der Führungszapfen 2i können aus der Stellung
A über die Stellung B in die Lage C (Fig. io) gebracht werden. In
jedem Falle wird die Dauriienscheibe den Ring io in der jeweils gewünschten Stellung
sichern.
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Die Daumenscheibe 17 kann auch unmittelbar auf dem oder an einer Verlängerung
des Kurbellagergehäuses 5 drehbar gelagert sein stätt an der besonderen Grundplatte
14. Ferner können die Nuten ig in dem Kurbellagergehäuse oder dessen Verlängerung
vorgesehen sein und die Führungszapfen 2r in der Daumenscheibe verschiebbar sein.
Anstatt mit einem Zahnkranz kann das auf der Kurbelwelle 6 verschiebbare Kupplungsglied
aus mehreren miteinander fest verbundenen Zahnkränzen bestehen, von denen der größere
denselben Durchmesser wie die Einzelverzahnung nach Vig. i bis 8 hat, so daß die
verschiedenen Größen mit der Innenverzahnung 8 des Kettenrades i in Eingriff gebracht
werden können.