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Vorrichtung zum Ändern des Übersetzungsverhältnisses zwischen derTretkurbel
und dem angetriebenen Rad eines Fahrrades Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung
zum Ändern des Übersetzungsverhältnisses zwischen der Tretkurbel und dem angetriebenen
Rade eines Fahrrades. Derartige Einrichtungen sind in mannigfacher Form vorgeschlagen
worden. Die ältesten Vorschläge sehen ;eine von Hand aus zu betätigende Einrichtung
zum Ändern der übersetzung vor. Später hat man Einrichtungen vorgeschlagen, bei
denen der übergang von unmittelbarem Antrieb auf Antrieb mit Übersetzung oder umgekehrt
durch mit der Tretkurbel verbundene und von deren Bewegung abhängige Vorrichtungen
selbsttätig bewirkt wird. Nach einigen der älteren Vorschläge muß, ium die übersetzung
:einzuschalten, die Kurbiel dauernd rückwärts gedreht werden, also so lange, wie
man mit Übersetzung zu fahren wünscht. Erst beim Übergang auf unmittelbaren Antrieb
wird wieder in der üblichen Drehrichtung angetrieben. Durch das Erfordernis des
dauernden Rückwärtstretens beim Fahren mit Übersetzung sind sehr viele Unbequemlichkeiten
in Kauf zu nehmen, weshalb diese Vorrichtungen keinen Anklang gefunden haben.
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Andere Vorschläge sehen Einrichtungen vor, bei denen das Übersetzungsverhältnis
dadurch geändert wird, daß der treibende Teil, also die Tretkurbel, zunächst um
einen gewissen Winkel in der der üblichen Drehrichtung entgegengesetzten Richtung
und darauf in der üblichen Drehrichtung gedreht wird. Die Erfindung bezieht sich
auf Einrichtungen der zuletzt genannten Art. Die früher vorgeschlagenen Anordnungen
dieser Art haben verschiedene Nachteile. Einige haben den Nachteil, daß beim Ändern
des Übersetzungsverhältnisses die Tretkurbel eine sprunghafte Drehzahländerung erfährt,
die sich sehr störend bemerkbar macht und zur Folge haben kann, daß der Fahrer die
Herrschaft über das Fahrrad verliert. Andere bekannte Anordnungen haben den Nachteil,
daß die Kurbiel nur um einen ganz genau bestimmten Winkel gedreht werden darf, weil
in einem anderen Falle das gerade vorhandene übersetzungsverhältnisunverändert erhalten
bleibt. Bei diesen Getrieben erfordert also das Umschalten Beine außergewöhnlich
lange Übung, so daß auch diese Anordnungen keinen Anklang gefunden haben.
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Die Erfindung ist gekennzeichnet durch die Verwendung eines Planetengetriebes,
das aus zwei Sonnenrädern und mit diesen in Eingriff stehenden Planetenrädern besteht,
deren Achsen in einem Halter gelagert sind, wobei entweder das primäre Sonnenrad
oder der Halter mit dem treibenden Teil fest verbunden und das sekundäre Sonnenrad
mit
dein getriebenen Teil (z. B. dem Hinterrad des Fahrrades) unter
Vermittlung einer Freilaufkuppiung verbunden ist und ein umstellbarer Sperrkörper
vorgesehen ist, der im ei- steil Falle auf dein Halter oder einer Plarcteiiradaclis_
gelagert ist und cnuveder finit dem primären Soniicnradoder mit einem feststeliendeti
Teil, z. B. Gehäuse, in Eingriff geliraclit werden kann, während er im zweiten Falle
auf dem primären Sonnenrad oder uinein damit verbundenen Teil gelagert ist und entweder
mit dem Halter oder mit einem fieststchenden Teil, z. B. Gehäuse, in Eingrift gebracht
«-erden kann, so daß in einer Lage des Sperrkörpers keine Drehzahlübersetzung ini
Planetengetriebe erfolgt und in einer andren Lage d; s Sperrkörpers die Übersetzung
eingeschaltet ist.
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Zum Erläutern des Erfindungsgegenstandes <<.-irden im folgenden
an Hand der Zeichnun--eii einige Ausführungsbeispiele beschrieben, aus denen sich
ergibt, dal:' die Anordnung nach der Erfindung alle die oben angeführten Nachteile
vermeidet und ein einwandfrei -rheitendes, brauchbares, selbstt:iti",es l'bersetzungsgctriclie
darstellt.
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Fig, t ist ein senkrechter Mittelschnitt durch das Kurbelgehäuse und
das Planetengetriebe der ersten Ausführungsform in Anwendung auf ein Fahrrad.
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Fig. 2 zeigt einen Schnitt nach der Linie 2-2 der Fig. i, Fig. - einen
Schnitt nach der Linie 3-3 der Fi". i .
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Die Fig.4 bis 6 -neigen schematische Darstclltingeis zum Erläutern
des Umschaltvorganges.
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In Fig. ; ist ein senkrechter Mittelschnitt durch das Getricbegeliätise
eines anderen Ausführung sbAspieles für Fahrräder gezeigt.
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Fig.B und 9 zeigen im Quer- und Längsschnitt einen Halter für die
Planetenr:ider. Fig. 1o zei-t einen Schnitt nach der Linie tc>-1o der Fig.;, .
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Fig. i i eine abge:inderte Anordnung und Fig.12 eine andere Form der
Sperrvorrichtung.
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In der Zeichnung ist die Kurbelwelle mit i und die mit ihr fest v,-rbtindenen
Pedalarme sind finit 2 bzw. 2-, bezeichnet. Das Kurbellagergehäuse ist in gewöhnlicher
Weise mit festen Zapfen .1 verseh°n, an denn die Rahmenrohre 5-, 5l°, 5s angelötet
sind. Das I'ahmenrohr ;-, ist mit dein Hinterradlager, 5z° mit dem Sitzlialtcr und
5e mit der Vordcrgabelhülse verbunden. An einer Seite des Kurbellagergcliäuses 3
ist ein Deckel 6 festgeschraubt. In diesem Deckel ist eine Lagerhülse 8 mit Hilfe
eines Kugellagers ; drehbar angeordnet. Di° Hülse 8 ist an ihrem flansch--ei] :iußeren
Teil finit einem KLtteni-;td c@ verschraubt, das die Bewegung von den Pedalen in
bekannter Weise mit Hilfe einer Kette auf das Hinterrad überträgt. Das Kettenrad
ist in seiner Lage durch eine Muttür i o gesichert. Die Kurbelwelle i ist an einem
Ende mit Hilfe eines Kugellagers i i in der Lagerhülse 8 und am anderen Ende mittels
eines Kugellagers 12 in der Seitenwand 3« des Gehäuses 3 gelagert. Die Kugeln in
den Kugellagern ; , t 1 und 12 werden mit Hilfe einer Lagermutter 13 gegen ihre
Laufflächen gedrückt. Die Mutter 13 ist auf die Welle i aufgeschraubt. über der
Lagermutter j., ist eine Gegenmutter i.1 aufgeschraubt, und zw ischcn der Gegenmutter
und der Lagerinutter ist eine Dichtungsscheibe 15 festgeklemmt, die das Eindringen
von Schmutz und Verunreinigungen in das Kurbellagergehäuse verhindert. Zu demselben
Zwecke, ist eine Dichtungshülse 16 zwischen der Mutter io und dein Kettenrad befestigt.
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Auf der Welle i ist beispielsweise mit Hilfe eines Keiles i; ein Zahnrad
18 und eine Sperrscheibe t9 unverschiebbar befestigt, die in axialer Richtung mit
Hilfe einer auf die Welle geschraubten Mutter 20 festgehalten werden, die das Zahnrad
18 gegen einen Ansatz 21 der Welle andrückt. Das Zahnrad 18 und die Sperrscheibe
i 9 können auch als zusammenhängendes Stück ausgebildet sein, aus Herstellungsgründen.
ist es jedoch einfacher, sie als getrennte Teile auszufüliren.
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Mit der Lagerhülse 8, die, wie bereits gesagt, mit dem Kettenrad 9
fest verbunden ist, ist weiter ein Zahnrad 22 fest verbunden, das die Welle i umgibt
und gegenüber dieser Welle drehbar gelagert ist. Das Zahnrad 22 ist an seinem inneren
Ende mit einer Lagerbüchse 35 versehen, wodurch es auf der Welle i gleitbar gelagert
ist. Auch die Hülse 8 und das Zahnrad 22 können in einem zusaminenhängcnderi @ Stück
ausgeführt werden, zum Vereinfachen der Herst.cllung sind sie jedoch nach dem Ausführungsbeispiel
aus getrennten Teilen hergestellt, die mit Hilfe eines Gewindes 23 miteinander fest
verbunden sind.
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Das Zahnrad 22 hat einen größeren Durchmesser als das Zahnrad 18.
Diese beiden Zahnräder dienen als Sonnenräder in einem Pl<inetcngetriebe, dessen
Planetenräder mit 2.1 und 25 bezeichnet sind. Die Planetenräder 24. kämmen finit
dein Sonnenrad 18 und die Planetenräder 25 niit dem Sonnenrad 22. Im dargestellten
Ausführungsbeispiel sind zwei Planet-enräderpaarepi und p'' vorgesehen, es können
aber auch drei oder mehrere Planeteni-äd.crpaai-e verwendet werden, und die _lnordnung
wirkt in derselben Weise, auch wenn nur ein einziges Pl@ineterirädcrpaar vor-]landen
ist.
Die Planetenräder 24 und 25 jedes Planetenräderpaares sind
starr miteinander verbunden und drehbar auf Achsen 26 gelagert, die von zwei auf
beiden Seiten der Planetenräder angeordneten ringförmigen Scheiben 27 und 28 getragen
werden, die mit Hilfe von Kugellagern 29 und 30 sowohl zur Welle i als auch
zur Lagerhülse 8 und zum Kettenrad 9 drehbar gelabert sind, Die Achse 26 ist am
einen Ende mit einem flachen Kopf 31 versehen, der gegen die Außenseite der Scheibe
28 anliegt. Am anderen Ende ist die Achse mit Gewinde versehen, und eine darauf
angebrachte Mutter 32 drückt die Scheib°n 27 und 28 gegeneinander. Über die Achse
26 ist eine Hülse ;,; geschoben, die die Scheiben in richtigem Abstand voneinander
hält, so daß sich das Planetenräderpaar 24, 25 frei um die Achse 26 drehen kann.
Die Planetenräder 24, 25 können auch mit der Achse 26 starr verbunden sein, wobei.
die Achse dann in den Scheiben 27, 28 drehbar gelabert ist. In diesem Falle muß
aber eine besondere starre Verbindung zwischen den Scheiben 27, 28 vorhanden sein.
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Die üben beschriebene Anordnung ist so betroffen, daß die Planetenräder
21, wenn die Scheiben 27 und 28 und damit auch die Achsen 26 durch entsprechende
Mittel mit der Kurbelwelle i starr verbunden sind, so daß sie von dieser beim Drehen
mitgenommen werden, von den Zähnen des Sonnenrades 18 festgehalten werden, so daß
das Planetenräderpaar nicht gegenüber dem Sonnenrad 18, also gegenüber der Welle
i, umlaufen kann. Dabei können sich somit auch die Zahnräder 25 und 22 nicht gegenseitig
drehen, sondern die Verbindung zwischen diesen Zahnrädern ist auch starr. Das Sonnenrad
22 -und damit auch die Lagerhülse 8 -und das Kettenrad 9 drehen sich also mit der
Welle i als starre Einheit (unmittelbarer Gang). In diesem Falle ist also die Kurbelwelle
mit dem Kettenrad wie bei einem gewöhnlichen Fahrrad unmittelbar gekuppelt.
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Wenn dagegen die starre Verbindung der Scheiben 27 und 28 sowie der
Achsen 26 unterbrochen wird und diese Teile mit dem Kurb:ellagergehäuse verbunden
!oder in anderer passender Weise festgehalten werden, so daß sie sich nicht mit
der Welle i drehen, dann dreht sich das Planetenrad 24 infolge des Zahneingriffes
mit dem Sonnenrad 18 um seine Achse. Diese Drehung wird durch das Planetenrad 25
auf das Sonnenrad 22 und damit auf das Kettenrad 9 übertragen. Infolge des Übersetzungsverhältnisses
zwischen den Zahnrädern 18 und 24 einerseits und den Zahnrädern 25 und 22 andererseits
erhält das Kettenrad eine kleinere Drehzahl als die Welle i (untersetzter Gang),
wodurch eine größere Zugkraft auf das Hinterrad des Fahrrades ausgeübt wird, Die
Vorrichtung, durch die die Halterscheiben 27, 28 der Planetenräder einerseits mit
der Welle i und andererseits mit dem Kurbellagergehäuse verbunden werden können,
besteht aus einem Sperrkörper, der im vorliegenden Falle von einem Sperrhaken 36
gebildet wird, der auf einer der Achsen 26 zwischen der Scheibe 27 und der Mutter
32 drehbar gelagert ist. Der Sperrhaken liegt nicht unmittelbar auf der Achse 26
an, sondern ist auf einer Hülse 37 frei drehbar gelagert, die zwischen der Scheibe
27 und der Mutter 32 eingespannt ist. Der Sperrhaken 36 darf nicht zu leicht auf
seinem Lager laufen, so daß @er nicht durch sein eigenes Gewicht nach unten fällt.
Dies kann durch zweckmäßiges Anpassen der Länge der Hülse 37 erreicht werden. Man
kann jedoch auch zu demselben Zwecke zwischen dem Sperrhaken und der Scheibe 27
einen federnden Unterlagsring 38 anbringen.
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Der Sperrhaken kann auf verschiedene Weise umgestellt werden. Blei
der nachstehend beschriebenen Weise wird er mit Hilfe der Tretkurbel umgestellt,
so daß der Fahrer, wenn @er die Übersetzung einzuschalten wünscht, nur die Kurbiel
mit dem Fuße ei geringes Stück rückwärts zu drehen hat, d. h. in der der gewöhnlichen
Drehrichtung entgogengesetzten Richtung, wenn sich die Tretkurbel in ihrer untersten
Lage befindet. Dieselbe Bewegung ist auch auszuführen, wenn man von der Übersetzung
auf die unmittelbare Übertragung überzugehen wünscht. Die An-@ordnung hierfür ist
folgende: In der auf der Welle i aufgekeilten Sperrscheibe i9 (Fig. 3) ist am Umfang
eine Ausnehmung 40 vorgesehen, in die bei unmittelbarer Schaltung :ein Vorsprung
41 des Sperrhakens 36 eingreift. Wenn die Tretkurbeln in der Richtung des Pfeiles
A gedreht werden, nehmen in oben beschriebener Weise die Sperrscheibe 19 und der
Sperrhaken 36 die Planetenräder und das Kettenrad 9 mit der Welle 1 mit. An der
Innenseite des Kurb:ellagergehäuses ist unmittelbar oberhalb des Sperrhakens 36
ein Flansch 42 vorgesehen (Fig. i und 3). Dieser Flansch hindert ein Auswärtsschwingen
des Sperrhakens, wenn sich dieser in der Ausnehmung 4o der Sperrscheibe befindet.
Der Flansch ist auf einem Teil seiner Länge unterbrochen, der durch die Flanschkanten
42a und 421, begrenzt ist. Zwischen den Flanschkanten ist auf einem im Kurbellagergehäuse
befestigten Zapfen 45 eine doppelarmige Platte 46a, q6`) drehbar gelagert, die von
einer Feder 47 so gehalten wird, daß ihr unterer Arm 46,1 in ungefähr gleichem Abstand
von der Mitte des Lagers liegt wie
der Flansch 42. Der obere Arm
461, liegt dagegen in gröf@erem Abstand von der Lagermitte. Die Ausnehmung 4o der
Sperrscheibe i9 hat eine solche Lage gegenüber der Welle i und dem Kurbelarm 2«,
daß sie sich vor dem freien Raum zwischen den Flansclikanten 42T und 421, befindet,
wenn sich die Kurbel 2", wie in Fig.3 mit vollen Linien gezeigt ist, in oder
in der Nähe ihrer untersten Lage befindet.
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Die Übersetzung wird nun dadurch eingeschaltet, daß man die Tretkurbe12a
aus der in vollen Linien gezeigten Lage in Fig.3 gegen die strichpunktiert gezeichnete
Lage 2«1 in der Richtung des Pfeiles B führt. Um dies zu ermöglichen, muß das Fahrrad
mit einer Freilaufbremse versehen sein. Der sich dabei abspielende Arbeitsvorgang
ist in den scheinatischen Fig. 4., 5 und 6 dargestellt, die eine Einzelheit der
Fig.3 mit den Zahnrädern des Planetengetriebes zeigen.
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Wenn die Tretkurbel 2,1 in der Richturig des Pfeiles B gedreht wird,
so drehen sich auch das Sonnenrad i8 und die Sperrscheibe i9 in derselben Richtung.
Das Sonnenrad 22, das mit dem Kettenrad 9 fest verbunden ist, wird durch die Reibungsbremse
38 zurückgehalten, so daß es in seiner Lage bleibt. Das Planetenrad 25, das von
dem mit dem Sonnenrad 18 in Eingriff stehenden Planetenrad 24 g edreli: wird, rollt
also auf dem stillstehenden Sonnenrad 22 ab, wodurch die Haltescheibc1-1 27, 28
der Planetenräder sowie die Achsen 26 und der Sperrhaken 36 in der Richtung des
Pfeiles C gedreht werden (Feg. 5). Die Ausnehmung 4o und der Vorsprung 41 des Sperrhakens
haben eine solche Form, daß sie außer Eingriff gebracht «erden, so daß der Sperrhaken,
wenn die Kurbele« um den Winkel a gedreht wird, auf den kreisförmigen Kamm der Sperrscheibe
i9 hinaufgleitet. Die Bewegung des Sperrhakens in der Richtung des Pfeiles C (Feg.
5) wird von der Kante 42- des Flansches 42 begrenzt. Nachdem der Sperrhaken auf
diese Weise außer Eingriff mit der Sperrscheibe 19 (Feg. 5 gebracht «-orden ist,
wird die Kurbel wieder in der Richtung des Pfeiles A weitergedreht. Dadurch wird
auch die Drehrichtung der Planetenräder 24, 25 verändert, so daß der Sperrhaken
entgegen der Richtung des Pfeiles C geführt wird. Der Sperrhaken hat nunmehr keine
Neigung, in die Ausnelimitng4o hineinzutreten, sondern gleitet daran vorbei, bis
seine Anschlagfläche 43 die Endfläche 42b des Flarsches 42 trifft (Feg. 6), was
dann geschieht, wenn die Kurbel die Lage 2,2 einnimmt. Während des ersten Teiles
dieser Bewegung bewegt sich der Sperrhaken frei unter der federbeeinflußten Platte
46. Wenn der Arm 46r dieser Platte dann gegen den Sperrhaken anliegt, hat dieser
schon die Ausnehmung 4o überschritten. Bei der fortgesetzten Drehung der Kurbel
2 und der Welle i in der Richtung des Pfeiles A wird der Sperrhaken von der Anschlagfläche
42b festgehalten, wodurch die Haltescheiben 27 und 28 der Planetenräder am Gehäuse
3 ebenfalls festgehalten werden. Wie oben erläutert, wird dann die Bewegung der
Tretkurbelwelle i durch die Zahnräder 18, 24, 25 und 22 auf das Kettenrad mit einer
Übersetzung übertragen, deren Größe von dem bei der Bauart des Getriebes gewählten
Verhältnis zwischen den Teilkreisdurchmessern der verschiedenen Zahnräder bestimmt
ist. Die Ausnehmung 4o der Sperrscheibe, kann mit dem Sperrhaken nicht eingreifen,
weil dieser von der Anschlagfläche 42', festgehalten wird.
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Ebenso geht man von der Übersetzung auf die unmittelbare Kupplung
über, d. h. der Tretkurbelarm 2« wird von der in vollen Linien gezeigten Lage (Fig.3)
in der Richtung des Pfeiles B bis zur Lage 2ai geführt. Es ist zu beachten, daß
sich der Sperrhaken, wenn diese Bewegung vorgenommen wird, in der in Fig.6 gezeigten
Lage befindet, während sich die Ausnehmung der Scheibe i 9 dabei in der in den Fig.
3 und 4 dargestellten Lage befindet. Wenn nun die Tretkurbel gegen die Lage 2,1
geführt wird, bewegt sich die Ausnehmung 4o in der Richtung des Pfeiles B und der
Sperrhaken in der Richtung des Pfeiles C in derselben `Veise, wie im Zusammenhang
mit Fig.5 erläutert worden ist. Die Ausnehmung 4o der Scheibe 19 und der Sperrhaken
36 bewegen sich gegeneinander und treffen sich in einer Lage, wo der federbeeinflußte
Arm 46- an dem Sperrhaken angreift, so daß dieser in die Ausnehm@ung 40 hineingedrückt
wird. Dies erfolgt, wenn die Kurbel die Lage 2«1 erreicht hat. Darauf werden die
Tretkurbeln wieder in der Richtung des Pfeiles A bei unmittelbarer Kupplung weitergedreht.
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Wenn die Tretkurbel weiter rückwärts gedreht wird als bis zur Stellung
2Qi, so legt sich der Sperrhaken wie im ersten Falle gegen die Kante 42« an. Wird
die Tretkurbel noch weiter rückwärts gedreht, so hat dies ein Bremsen zur Folge,
indem durch das Sonnenrad 22 auf das Kettenrad ein Drehmoment ausgeübt wird. Wenn
gebremst wird, sobald der Sperrhaken unter dem Flansch 42 liegt, so wird ein Sperren
bei unmittelbarer Schaltung an der Auslösung gehindert, und das Bremsen erfolgt
in gleicher Weise wie bei einem gewöhnlichen Fahrrad mit Freilaufnabe.
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Bei der oben beschriebenen Anordnung wird beim Kuppeln des Sperrgliedes
mit dem Gehäuse die Geschwindigkeit herabgesetzt,
d. h. die übersetzung
zwischen Kurbelwelle und Kettenrad wird größer als i : i. Die Anordnung kann auch
so beschaffen sein, daß das Übersetzungsverhältnis kleiner als i : i wird, sobald
das Sperrglied mit dem Gehäuse gekuppelt ist. Dies wird dadurch erreicht, daß das
Sonnenrad 18 größer als das Sonnenrad 22 und somit auch das Planetenrad 25 größer
als das Planetenrad 24 gemacht wird.
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Dies bringt, wie aus Fig. 12 ersichtlich ist, auch die bauliche Veränderung
mit sich, daß der Sperrhaken 36s umgekehrt werden m;uß, weil der Plan:etenradhalter
infolge der Übersetzungsverhältnisse zwischen den Zahnrädern des Getriebes die Neigung
hat, sich schneller zu bewegen als das auf der Welle i befestigte Sonnenrad, und
zwar in derselben Richtung wie dieses. Wenn beim Übergang zur üb:ersetzung die Tretkurbel
aus der Lage 2a in der Richtung des Pfeiles B gedreht wird, wird auch der Sperrhaken
36s in derselben Richtung geführt, jedoch schneller als die auf der Welle i befestigte
Scheibe i9, so daß der Vorsprung 41s außer Eingriff mit der Ausnehmung 4o in der
Scheibe i9 gebracht. wird, wenn die Tretkurbel z. B. die Lage 2a' einnimmt. Wenn
darauf die Tretkurbel wieder in der Richtung des Pfeiles A gedreht wird, bewegen
sich der Planetenräderhalter und das Sperrglied 36s in derselben Richtung, aber
mit so großer Geschwindigkeit, daß der Vorsprung 4 is unter der Feder 46s vorbeikommt,
bevor die Ausnehmung 4o diese Lage erreicht hät. Im übrigen wirkt diese Anordnung
grundsätzlich in derselben Weise wie die im Zusammenhang mit den Fig.4 bis .6 beschriebene.
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Bei der in Fig. 12 gezeigten Ausführungsform besteht die Feder 46s
aus einem von Zapfen i 9o, i g i geführten federnden Draht. In diesem Falle ist
kein an der Innenseite des Gehäuses 3 angeordneter Flansch 42 vorhanden, sondern
der vorspringende Teil 36i des Sperrhakens 36s arbeitet beim Bremsen unmittelbar
mit der Innenseite -des Gehäuses 3 zusammen. Die Anschlagflächen 42a und 42b sind
in diesem Falle auf einer besonderen Einsatzplatte 192 angeordnet, auf der auch
die die Drahtfeder führenden Zapfen igo, igi befestigt sind. Auf dem Vorsprung 36t
des Sperrhakens 36s ist mit Hilfe seines Zapfens 193 seine Scheibe 194 drehbar gelagert,
die mit der Feder 46s zusammenarbeitet.
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Beim Ausführungsbeispiel nach den Fig.7 bis i o, das nach demselben
Grundsatz arbeitet wie das erste Ausführungsbeispiel, sind beide Sonnenräder 50,
5i des Planetengetriebes auf der Welle i drehbar gelagert. Das Zahnrad 5o ist aus
einem Stück mit einem Flanschtei152 hergestellt, auf dem der Sperrhaken 53 mit einem
Niet drehbar gelagert ist. Um ein Verschieben des Zahnrades 5o nach außen zu verhindern,
ist auf der Welle ,ein Ring 67 angebracht, der von einer Mutter 13 gegen einen Ansatz
68 der Welle i gedrückt wird. Zwischen der Außenseite des Ringes 67 und dem Planschartigen
Teil 52 ist ein Rollenlager 69 angebracht, das den Druck vom Sperrhaken aufnimmt,
wenn sich dieser in der Sperrlage befindet. Das Sonnenrad 51
trägt :einen
flanschartigen Teil 55, an dem das Kettenrad 9 mit Schrauben 56 befestigt
ist. Die Kugellager 7, i i und 12 sind in derselben Weise angeordnet wie im vorhergehenden
Beispiel. Im Gegensatz zu dem :ersten Ausführungsbieispiel ist hier der Halter für
die Planetenräder 24, 25 des Planetengetriebes mit der Antriebswelle i fest verbunden.
Dieser Halter besteht aus einem mit Hilfe eines Keilces 57 auf der Welle befestigten
Nabenteil 58a, der durch seine Brücke 58v (s. auch Fig. 8 :und 9) mit Scheiben 58e
bzw. 58d verbunden ist. In diesen Scheiben sind Löcher 59 angebracht, durch die
Achsen 26 hindurchgehen, die die Planetenräder 24, 25 tragen. Vom Ring 58c des Halters
ragt ein Flansch 58e vor, der eine Ausnehmung 4o hat, in die der Vorsprung 6o des
Sperrhakens 53 eingreift, wenn die Kurbelwelle mit dem Kettenrad unmittelbar gekuppelt
ist.
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Auch in diesem Falle ist :ein Flansch 42 im Kurbelgehäuse angeordnet,
gegen dessen innere Seite der Sperrhaken während des größten Teiles der Umdrehung
anliegt. Dieser Flansch hat gleichfalls Anschlagflächen 42a und 42b für den Sperrhaken
53, der :einen Vorsprung 63 hat, der mit den genannten Flächen zusammenarbeitet.
Zwischen den Anschlagflächen :12a und 42b ist ein von einer Feder 64 beeinflußter
Körper 65 angeordnet, der den Sperrhaken nach unten zu drücken bestrebt ist, wenn
sich dieser unter dem Körper befindet. In der in Fig. i o gezeigten Lage des Sperrhakens
53 befindet sich der Kurbelarm 2a in der mit vollen Linien gezeigten Lage, und die
Vorrichtung ist dabei unmittelbar geschaltet, da der Sperrhaken die ganze Zeit über
in Eingriff mit dem mit der Welle fest verbundenen Flansch 58e steht. Wenn der Tretkurbelarm
die mit strichpunktierten Linien gezeigte Lage 2a2 erreicht hat, hat sich der Sperrhaken
bis zur Lage 53a verschoben. Wenn man nun die Übersetzung einzuschalten wünscht,
wird die Tretkurbel in derselben Weise wie im vorhergehenden Beispiel nach hinten
in der Richtung des Pfeiles B geführt, und wenn die Lage 2a' erreicht ist, nimmt
der Sperrhaken die Lage 53a1 ein. Wenn die Bewegung dann weiter in der Richtung
dies Pfeiles A erfolgt, kommt der Sperrhaken in die Lage 53a2, wo :er gegen die
Fläche
42'' :""reift und vom Gehäuse zurückg 1, ebalten «-ird, so dal:) eine starre Verbindung
mit dies-in hergestellt ist. Dabei wird auch das Zahiii-,id 5o mit dem G=ehäuse
starr vcrbunden, und wenn die Kurbelwelle i weit_,rgedi-elit wird, rollt das Plrinetenrad
2.1 auf d;:m stillsteh@ttden S:)n:ieiii-ad 5o ab und erhält als-,) eine @r @hbewegung.
Diese Drehbewegung wird durch das Planetenrad 25 auf das Sonnenrad 5 t und damit
auf das Kettenrad q übertragen, tvob;-i eine Cbersetztutg stattfindet, clc ren Größe
von dein \-erhältnis ztt-ischen den für die Zahnräder des Getriebes "e«-ä hlten
TAlkreisdurchmessern abhängt.
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Siilngernä") wird das Getriebe auf Luinrittelbare Kupplung zurückgeführt.
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Die Sperrhaken 36 bzw. 53 brauchen nicht unbedingt drehbar angeordnet
zu sein, sondern können auch in radialer Richtung verschiebbar auf dem sie tragenden
Teil angebracht sein. Ein Beispiel für eine solche Anordnung ist in Fig. i i gezeigt.
Nach dieser Figur ist der Sperrkörper 9o auf dem Flanschteil 52 in radialer
Richtung in zwei Führungen 9i, 92 verschiebbar, die am Teil 52 mit Hilfe von Schrauben
93 befestigt sind. Im übrigen wirkt diese Anordnung in derselben Weise wie die oben
beschriebenen. Es ist nicht not« endig, dal3 der Sperrkörper 36 bzw. 53 mit einem
Sperrzahn versehen ist, der m eine Ausnehmung oder einen Schlitz des gegenüberlie@enderi
Bauteils eingreift. Dieses kann Statt deren einen Vorsprung haben, der mit ein--r
Ausnehtnung im Sperrkörper zusammenarbeitet.
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Auch bei dem in den Fig. 7 bis i i gezeigten Ausführungsbeispiel
kann das Übersetzungsverhältnis in der im Zusammenhang reit Fig. i2 beschriebenen
Weise geändert «erden, wobei die aus dieser Figur ersichtlichen erforderlichen baulichen
Änderungen vorzunehmen sind.
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Wie aus den beschrieben; n Ausführungsbeispielen hervorgeht, stehen
die Zahnräder des Planetengetriebes dauernd in Eingriff miteinander. Die Zähne werden
daher nicht der Gefahr einer Beschädigung bei unvorsichtigem 'Umschalten ausgesetzt,
wie es der Fall ist, wenn die Zahnräder so angeordnet sind, daß sie in und außer
Eingriff miteinander geführt w"rden.
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In den gezeigten Ausführungsbeispielen bestehen die Räder des Getriebes
aus gewöhnlichen 'kreisförmi-eii Zahnrädern mit geraden Zähnen. Es ist klar, daß
die Zähne, wenigstens bei einem Teil der Räder, auch schief--eschnitten sein können.
Durch die Anorduung schiefer Zähne oder schief verlaufender Rinnen bzw. Flansche
auf den die Zahn-- i - tra- nden Wellen erhält inan ofienhar i
i dui c
beim Umschalten der Bewegungsrichtung der Kurbel bzw.
der Tri#,h@ichse eine axiale Kupplungsbewegung. Derartige bauliche Veränderungen
fallen ebenfalls in den Rahmen der Erfindung.
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Das eine oder beide der miteinander in Eingriff stehenden Zahnräder
des Getriebes können auch in im wesentlichen eirunder oder einer anderen von der
kreisrunden Form abweichenden Form ausgeführt werden, wobei der größte Durchmesser
des treibenden Zahnrades in dieselbe Ebene verlegt wird wie die Kurbeln. Dadurch
können die an den Totpuiikteir auftretenden Schwierigkeiten überwunden werden, und
das Übersetzungsverhältnis zwischen den treibenden und den getriebenen Teilen kann
im Laufe einer vollen Umdrehung verändert «erden.
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Durch die Anordnung des größten Durchmessers des eirunden Antriebsrades
in der angegebenen Weise wird der Hebelarm des Antriebsrades am kürzesten, wenn
die größte Kraft auf die Tretkurbel übertragen wird, und am längsten, wenn die Tretkraft
am kleinsten ist. Es ist also klar, daß das vom Radfahrer auf das getriebene Kettenrad
über die Antriebswelle iibcrtrag; ne Drehmoment unverändert gehalten wird: Ebenso
sieht man ohne weiteres ein, daß die Totpunkte schnell überschritten werden und
keine merkbaren Ungelegenheiten verursachen.