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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

KLASSE 63; Sattlerei, Wagenbau und Fahrräder.CLASS 63; Saddlery, wagon construction and bicycles.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 12. Mai 1896 ab.Patented in the German Empire on May 12, 1896.

Es ist versucht worden, durch Anwendung von Differential- oder Planetenrad-Umlaufgetrieben an Fahrrädern eine Auswechselung der Uebersetzungsverhä'ltnisse zu ermöglichen.Attempts have been made by using differential or planetary epicyclic gears on bicycles an exchange of the transmission ratios to enable.

Zu diesem Zweck mufs ein Theil des Getriebes das eine Mal mit der sich drehenden Achse fest verbunden sein, um mit dieser zu rotiren; in diesem Falle stehen die Räder unter einander still, d. h. sie bilden ein starres Ganzes. Das andere Mal mufs der betreffende Theil des Getriebes an weiterer Drehung behindert werden, indem er mit dem Fahrradgestell fest verbunden wird; in diesem Falle arbeitet das Getriebe und bewirkt eine Veränderung des Uebersetzungsverhältnisses.For this purpose a part of the gear must be used one time to be firmly connected to the rotating axis in order to with this rotate; in this case the wheels stand still among each other, i.e. H. they form a rigid whole. The other time the relevant part of the gear must be hindered from further rotation, by being firmly connected to the bicycle frame; in this case that works Gearbox and causes a change in the transmission ratio.

Um nun diese Umschaltung zu bewerkstelligen, sind die verschiedenartigsten Vorrichtungen, complicirtester Natur angegeben worden, die aufserhalb der Kurbellagerbüchse angebracht werden mufsten und dadurch Staub, Schmutz und Stofs preisgegeben waren. Auch ist durch das englische Patent Nr. 1374g, 1891, bereits eine axial verschiebbare Klauenkuppelung zu diesem Zweck angegeben worden, doch scheiterte dessen praktische Ausführbarkeit bezw. Anwendbarkeit in Kurbeltrieb von Fahrrädern daran, dafs sowohl die Kuppelung als auch das Kettenrad zwischen den Kugellagern angeordnet waren und diese letzteren daher im Besondern an an einem oberhalb der Kurbelachse befindlichen Rohr befestigten Armen gehalten wurden; letztere bogen sich naturgemäfs durch den seitlichen Druck, den jedes aus Konus, Kugeln und Lagerschale bestehende Kugellager erzeugt, bei dem geringsten auf die Kurbelachse ausgeübten Druck aus einander, so dafs der Gang der Maschine durch die Ungenauigkeit der Lagerung ungeheuer erschwert wurde. Um die erwähnten Arme möglichst kurz zu halten, mufste ferner mit dem Uebelstand gerechnet werden, das Kettenrad bei der normalen Fahrt stets doppelt so schnell rotiren zu lassen als die Kurbelachse selbst, damit der Durchmesser möglichst klein bemessen werden konnte. Das Getriebe war also durch die fast ununterbrochene Bewegung bei der normalen Fahrt einer äufserst schnellen Abnutzung unterworfen. Sodann war die Umschaltungsvorrichtung wie die übrigen bisher construirten dem Schmutz u. s. w. ausgesetzt.In order to accomplish this switchover, the most diverse devices are The most complicated nature has been specified, which is attached to the outside of the crank bearing bush must be and thus dust, dirt and cloth were exposed. Also is through the English patent no. 1374g, 1891, already an axially displaceable claw coupling had been specified for this purpose, but failed its practical feasibility respectively. Applicability in the crank mechanism of bicycles the fact that both the coupling and the sprocket are arranged between the ball bearings and the latter therefore in particular on one above the crank axle arms attached to the pipe; the latter naturally arched the lateral pressure exerted by every ball bearing consisting of a cone, balls and bearing shell generated from each other at the slightest pressure exerted on the crank axle, so that the The inaccuracy of the storage made it extremely difficult for the machine to run. In order to keep the arms mentioned as short as possible, one had to reckon with the problem the sprocket will always rotate twice as fast during normal travel leave as the crank axle itself, so that the diameter can be made as small as possible could. The gearbox was in normal motion due to the almost uninterrupted movement Subject to extremely rapid wear and tear. Then was the switching device like the rest of the hitherto constructed, exposed to dirt and so on.

Alle diese Uebelstände sollen durch vorliegende Neuerung vermieden werden, indem die in der Achsenrichtung verschiebbare Kuppelung in dem an normalen Tretkurbellagern unbenutzt gelassenen Raum zwischen den beiden Kugellagern in der Tretkurbellagerbüchse untergebracht ist, während das Differential- oder Planetenrad-Umlaufgetriebe selbst aufserhalb derselben in dem an normaler Stelle angeordneten Kettenrade angeordnet ist, wodurch einestheils eine feste Verbindung der beiden Kurbellagerschalen mit einander gesichert ist, anderentheilsdie Kuppelung gegen Staub, Stofs, Schmutz u. s. w. völlig geschützt liegt. Auf diese Weise kann die normale, allgemein gebrauchte Tretkurbelachsenlagerung beibehalten werden; auch ist keine Verbreiterung desselben gegenüber den normalen Mafsen erforderlich.All these evils are to be avoided by the present innovation by the axially displaceable coupling in the normal pedal crank bearings is not used The left space between the two ball bearings is housed in the pedal crank bearing bush is, while the differential or planetary epicyclic gear itself is outside the same is arranged in the chain wheel arranged at the normal point, whereby on the one hand a firm connection of the two crank bearing shells with each other is secured, on the other hand The coupling is completely protected against dust, material, dirt and so on. In this way the normal, commonly used crank axle bearings can be retained; even it is not necessary to broaden it compared to the normal dimensions.

Beiliegende Zeichnungen stellen den Erfindungsgegenstand einmal als Klauen-, ein-The accompanying drawings show the subject matter of the invention once as a claw, one

Auflage, ausgegeben am 24. Man; igoo.lEdition, issued on the 24th of Man; igoo.l

mal als Reibungskegelkuppelung in verschiedenen Stellungen dar, und zwar:times as a friction cone coupling in different positions, namely:

Fig. ι bis 4 Klauenkuppelung in Normalstellung, Fig. Ι to 4 claw coupling in normal position,

Fig- 5 bis 8 Kegelkuppelung in Bergfahrtstellung, Fig. 5 to 8 cone coupling in the uphill position,

Fig. 9 bis 12 Klauenkuppelung in Bergfahrtstellung, Fig. 9 to 12 claw coupling in the uphill position,

Fig. 13 bis 16 Kegelkuppelung in Normal-, stellung.Fig. 13 to 16 cone coupling in normal, position.

Das eine Rad c des Differentialgetriebes abc trägt auf seiner verlängerten Büchse, welche sowohl kantig gebildet (Fig. 8 und 12), als auch mit Keilnuth g (Fig. 13 und 16) versehen sein kann, eine in der Achsenrichtung verschiebbare Klauenkuppelung d; steht diese mit den entsprechend geformten Klauen (Fig. 1,5,9 und 13) der Tretkurbelwelle in Eingriff (erste Stellung, Fig. 1 und 13), so bilden die Räder abc unter sich ein starres Ganzes und das Kettenrad ist durch dieselben gleichsam auf der Tretkurbelwelle befestigt. Ist d dagegen durch Klauen (Fig. 1 und 9) oder Reibungskegel (Fig. 5 und 13) mit der Kurbellagerbüchse verbunden (s. Stellung Fig. 9 und 5), so wird c an weiterer Drehung behindert, die Differentialräder laufen an einander ab und das Kettenrad dreht sich langsamer auf der Kurbelwelle als diese selbst. Die Verminderung der Uebersetzung ist um so stärker, je kleiner der Unterschied des Gröfsenverhältnisses der beiden Seitenräder des Differentialgetriebes ist; so wird z. B. das Getriebe nach den Fig. 5 bis 8 die Uebersetzung auf genau Y₂, nach den Fig. 1 bis 4 auf ca. ³/₅, nach den Fig. 13 bis 16 auf ca. ³/₄ und nach den Fig. 9 bis 12 auf ca. ⁴/₆ der normalen Uebersetzung vermindern. Damit in der ersteren Stellung bei der normalen Fahrt (Fig. 1 bis 4 und 13 bis 16) auch durch den die Kuppelungc bethätigenden Winkelhebel e, welcher im Gestellrohr angebracht sein kann, keine Reibung verursacht wird, ist auf der Büchse des Rades c eine Spiralfeder h angeordnet, welche die Kuppelung d bei normaler Fahrt mit der Kurbelwelle in Eingriff hält (s. Stellung Fig. 1 und 13); Winkelhebele liegt also nur an der Ringnuth der Kuppelung d an, wenn letztere mit der Kurbellagerbüchse verbunden „ist (Fig. 5 und 9), also stillsteht. Der am Winkelhebel e angebrachte Zugdraht kann im Rahmenrohr verdeckt liegen Und führt zu einem am Gestell oder an der Lenkstange angebrachten Umschaltungshebel.One wheel c of the differential gear abc carries on its elongated sleeve, which can be angularly formed (FIGS. 8 and 12) as well as with Keilnuth g (FIGS. 13 and 16), a claw coupling d displaceable in the axial direction; If this is in engagement with the correspondingly shaped claws (Fig. 1,5,9 and 13) of the pedal crankshaft (first position, Fig. 1 and 13), the wheels abc form a rigid whole and the sprocket is through them as it were attached to the crankshaft. If, on the other hand, d is connected to the crank bearing bushing by claws (FIGS. 1 and 9) or friction cones (FIGS. 5 and 13) (see position FIGS. 9 and 5), c is prevented from further rotation and the differential gears run off one another and the chain wheel rotates more slowly on the crankshaft than the latter itself. The reduction in the transmission ratio is the greater, the smaller the difference in the size ratio of the two side gears of the differential gear; so z. As the transmission according to FIGS. 5 to 8 translated in exactly Y _2, according to FIGS. 1 to 4 to about ^_3/5, as shown in FIGS. 13 to 16 to about ^_3/4, and according to FIGS. 9 reduce to about ^_4/6 of the normal translation to 12th So that in the former position during normal travel (Fig. 1 to 4 and 13 to 16) no friction is caused by the angle lever e which actuates the coupling c and which can be mounted in the frame tube, there is a spiral spring on the sleeve of the wheel c h arranged, which holds the coupling d during normal travel with the crankshaft in engagement (see position Fig. 1 and 13); Angle lever is therefore only in contact with the annular groove of the coupling d when the latter is connected to the crank bearing bushing (FIGS. 5 and 9), that is to say is at a standstill. The pull wire attached to the angle lever e can be concealed in the frame tube and leads to a switching lever attached to the frame or the handlebar.

Claims

Patent claim:

Interchangeable gear ratio on bicycles with differential planetary gears while driving, characterized by an axially displaceable claw or claw. Friction cone coupling, which is housed in a sleeve that firmly connects the two ball bearing shells is and in one position, when the differential gears are at a standstill, with the rotating part, in the other position, when the wheels are put into operation with an am Frame attached rifle, respectively by other claws. Cones are firmly connected can, while the gear train itself outside the liner in the ordinary Way arranged sprocket is mounted.

In addition 4 sheets of drawings.