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Mehrgängiges Kettenradwechselgetriebe für Fahrräder Die Erfindung
bezieht sich auf ein mehrgängiges Kettenradwechselgetriebe, das sich zusammen mit
entsprechenden Schaltvorrichtungen für den stark übersetzbaren Antrieb von Fahrrädern
eignet.
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Die Anordnung mehrerer Zahnkränze von verschiedenem Durchmesser am
Hinterrad des Fahrrades und deren Antriel) durch die von nur einem auf der Tretkurbelwelle
sitzenden Kettenrad angetriebenen Kette ist bekannt. Die Überleitung der Kette von
einem zum anderen der Zahnkränze am Hinterrad erfolgt dabei durch die parallel zur
Radachse erfolgende Verschiebung eines gezahnten Umschaltrades mittels Bowdenzug.
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Diese Ausführung hat den Nachteil, daß einerseits die vorhandenen
Zahnkränze am Hinterrad nur für die Schaffung von ihrer Anzahl entsprechenden Übersetzungsverhältnissen
ausgenutzt werden und <iaß andererseits das für die Umlegung der Kette erforderliche
gezahnte Umschaltrad diese nur zu leicht zum Abspringen veranlaßt.
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Bei der Erfindung wurde von dem Gedanken ausgegangen, ein Kettenradwechselgetriebe
zu schaffen, das unter Anwendung von nur einer Kette hinsichtlich seiner Schaltstufen
mindestens der doppelten Anzahl der vorhandenen Zahnkränze am Hinterrad entspricht
und dabei außerdem eine unbedingt sichere Überleitung der Kette beim Umschalten
und vor allem deren unbedingten Schutz gegen ein Abspringen gewährleistet.
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Dies wird der Erfindung gemäß dadurch erreicht, daß das übliche Kettenrad
an der Tretkurbelwelle ein zweites, zu ersterem zentrisch und daneben sitzendes
Kettenrad oder einen Zahnkranz von gleicher Teilung, aber kleinerem Durchmesser
aufweist und daß eine unter Einwirkung einer Kettenspannvorrichtung stehende übliche
Kette im Wirkungsbereich
eines auf der Höhe des Kettenrades einem
Rahmenrohr angelenkten Schalthebels liegt, der mit einem Kettenleitgehäuse versehen
ist, welches bei der Hebelbetätigung die Umlegung der Kette auf das benachbarte
Kettenrad der Tretkurbel bewirkt, und daß außerdem die Umlegung der Kette an den
Zahnkränzen am Hinterrad mittels einer ungezahnten und etwa U-förmig profilierten
Führungsrolle erfolgt, die mit Hilfe einer zweiten Umschaltvorrichtung parallel
zur Hinterradachse verschiebbar und so auf die Ebene der einzelnen Zahnkränze einstellbar
ist.
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Diese Anordnung hat gegenüber bekannten Einrichtungen den Vorteil,
daß, abgesehen von der Erhöhung der Gangstufenzahl bei Verwendung der an sich vorhandenen
Zahnkränze am Hinterrad und der damit erzielten Krafteinsparung beim Radfahren in
welligem Gelände, die Schaltung leicht zu tätigen ist und außerdem die Gewähr einer
sich selbst gut spannenden und dabei nicht abspringenden Treibkette gegeben ist,
die schon darum erforderlich ist, weil die Kettenumlegung auf im Durchmesser verschieden
bemessene Tretkurbelkettenräder einen sicher wirkendeg Längenausgleich der Kette
bedingt.
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Die Zeichnung gibt die Erfindung in einem _1usführungsbeispiel wieder.
Es zeigt Abb. I das einem Fahrrad eingebaute Getriebe mit seinen Schaltvorrichtungen
in Längsansicht. Abb. 2 einen Teil der Ahh. i in Draufsicht, Abb.3 den Schalthebel
zum Kettenwechsel an den Kettenrädern der Tretkurbel samt Kettenleitgehäuse in Ansicht
von der Seite, Abb.4 einen Teilausschnitt des letzteren in Ansieht von vorn, Abb.5
das Schaltsegment für den Schalthebel nach Abb. 3 in Draufsicht, Abb. 6 die Kettenschalteinrichtung
am Hinterrad in Längsansicht, Abb. 7 dieselbe Ansicht von hinten, teilweise geschnitten.
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Das auf der Tretkurbelwelle i sitzende übliche Kettenrad 2 weist daneben
einen zentrisch zu diesem sitzenden Zahnkranz 3 von gleicher Teilung, aber geringerem
Durchmesser auf. Die auf beide Zahnkränze passende Treibkette 4 kann mittels des
am Rahmenrohr 5 ausschwenkbar gelagerten- einarmigen Schalthebels 6 wahlweise auf
einen der beiden Zahnkränze gelegt werden. Zu diesem Zweck ist am Hebel ein Winkelstück
7 angebracht (Abb.4), dessen abgekröpfter Arm 8 das U-förmig profilierte und in
der Waagerechten verschiebbar und darum nach der Kettenachse genau einstellbare
Kettenleitgehäuse g aufweist. Die beiden Seitenwände 1o dieses Gehäuses sind nach
unten hin dem Umfang der Kettenräder derart angepaßt, daß damit eine leichte Umlegung
der umlaufenden Kette von einem auf das andere Kettenrad erfolgen kann. Zur Festhaltung
des Schalthebels in seinen beiden Stellungen ist am Rahmenrohr weiterhin ein Schaltsegm,-
nt i i vorgesehen, dessen vom Schalthebel durchzogener Querschlitz 12 beiderseits
in Rasten 13 ausläuft. Die Kette selbst verläuft nun. weiter über die ungezahnte
und etwa U-förmig profilierte Führungsrolle 14, die an dem unter Federspannung stehenden
Spannarm 15 gelagert ist, welcher der Lasche 16 angelenkt ist, die zusammen mit
der Hinterradachse 17 hefestigt ist, auf der schließlich die drei kleinen Zahnkränze
18, 1g, 20 mit verschiedenem Durchmesser gelagert sind. Die parallel zur Hinterradachse
erfolgende Verschiebung der Führungsrolle wird über einen Bowdenzug 21 mittels einer
beispielsweise am oberen Rahmenrohr 22 befestigten Umschaltvorrichtung 23 in der
üblichen =lusführutig ausgeliist.
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Für den selbsttätigen Ausgleich der Kettenspannung sowie für die Umschaltung
der Kette auf die einzelnen Zahnkränze dient in an sich bekannter Weise der Spannarm
i;. Dieser dreht auf einem in der Lasche 16 fest sitzenden hOlZen 24, dem die Torsionsfeder
25 aufgesetzt ist. die einerseits gegen die Lasche und andererseits gegen den Spannarm
wirkt. Der Lasche ist außerdem ei» :\nschlag 26 angearbeitet, der den Nusschlag
des Spannarmes in Richtung des normalen Kettenlaufes begrenzt. Dem unteren Ende
des Spannarmes ist der nach der Kette hin verlaufende, liolilz\-lindrisclie l;olzen
27 fest eingesetzt, in dem weiterhin der 1>olzeit 2,'# gelagert ist. Dieser läuft
nach dein Spannarm zu in den mit Innengewinde versehenen Hals 29 au:. dem der Stift
3o eingeschraubt ist. Letzterem ist die Kette 3 i angelenkt, die außerhalb des Spannarme:
über den dein letzteren aufgesetzten und mit einer Rolle 32 \-ersehenen Bock 33
nach ollen liiii umgelenkt wird und in eine Öse 34 ausläuft, die von einer Schraube
35 gehalten ist, die gleichzeitig dem _Xilschluß des Zugkabels 36 dient, das nach
oben hin durch den Bolzen 37 und über den dort anliegenden l@ow-clenzttg 21 zur
Umschaltvorrichtung 23 führt.
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Zur Festhaltung des Bolzens =8 in seinen verschiedenen, den Ebenen
der Zahnkränze am Hinterrad entsprechenden Stellungen drückt innerhalb des Bolzens
27 gegen den ersteren eine mit ihrem Gegenende am Bock 33 anliegende Schraubendruckfeder
3g. Zur Begrenzung und Sicherung des Vorschubs ist dem Mantel des 13olzeiis 27 über
seine teilweise Länge ein durchgehender Schlitz 4o eingearbeitet, in dem ein konischer
Stift 41 führt, der im Bolzen 28 und der über dem Bolzen 27 gleitenden Büchse 42
sitzt. Letzterer sind nun die beiden Laufringe 43, ,4.4 für den Kugelsatz .1; aufgebracht,
dem der einstückige Druckring 46 als Gegenlager dient. Dieser trägt schließlich
die aus den beiden Scheiben 47, 47' bestehende Führungsrolle i-1, der die Kettenführung
48 vorgelagert ist.
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Der Vorgang bei der Umschaltung ist folgender: Auf ebenem Gelände
läuft die Kette 4 über das im Durchmesser größer bemessene Kettenrad 2 und das kleinste
der Zahnkränze 18 am Hinterrad. Bei auftretender Steigung erfolgt zun'ichst die
Umlegung der Kette je nach dein Steigungswinkel auf die beiden übrigen Zahnkränze
1g bzw. 2o durch Tätigung der Umschaltvorrichtung 5. Der damit ausgelöste, dem Anschlag
dieser Vorrichtung entsprechende Anzug des Zugkabels 36 bewirkt einen Anhub der
Kette 31, unter dessen Einfluß der F3o1-zen 28 und damit die Büchse 42 samt der
ihr aufgesetzten
Führungsrolle 14 auf die Ebene des nächsten Zahnkranzes
i 9 verschoben wird. Mit der Umschaltung der Kette auf den größten Zahnkranz 2o
ist schließlich das dritte Übersetzungsverhältnis erzielt. Wird nun eine weitere
Übersetzung erforderlich, so geschieht dies zunächst durch Umschaltung des Schalthebels
6 in die entgegengesetzte Raste 13 des Schaltsegmentes i i, wodurch die Kette mittels
des die letztere beeinflussenden Kettenleitgehäuses 9 vom größeren der beiden Kettenräder
2 an der Tretkurbelwelle auf den des kleineren Rades 3 umgelegt und durch entsprechende
Aufwärtsbetätigung der tlmschaltvorrichtung 23 das der Steigung entsprechende Übersetzungsverhältnis,
das hier ebenfalls dreigängig ist, gewählt wird.
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Beim 1,:rfindungsgegenstand kann so beispielsweise mittels zweier
Zahnkränze auf der Tretkurbelwelle und dreier Zahnkränze am Hinterrad eine sechsfache
Übersetzung ausgelöst werden.