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KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

PATENTSCHRIFTPATENT LETTERING

:, Wagenbau und Fahrräder. , /:, Car making and bicycles. , /

Druckflüssigkeitsantrieb für Fahrräder.Hydraulic fluid drive for bicycles.

Patentirt im Deutschen Reiche vom 24. April 1897 ab.Patented in the German Empire on April 24, 1897.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf solche Fahrräder, bei welchen der Antrieb. picht durch Kettenradgetriebe oder Zahnradübersetzung erfolgt, sondern durch den Druck einer Flüssigkeit, welche mittelst einer nach Art einer Pumpe wirkenden Vorrichtung in einem Rohrsystem in Umlauf gesetzt wird und das Antriebsrad in Umdrehung versetzt.
■ Die Erfindung besteht darin, dafs die zu beiden Seiten des Antriebsrades angeordneten Flüssigkeitsrohre mit einer Absperrvorrichtung versehen werden, durch welche einerseits die durch die Flüssigkeit auf das Antriebsrad ausgeübte Kraft und somit die Geschwindigkeit des Fahrrades geregelt werden kann, während sie andererseits zur Verriegelung des Fahrrades gegen Diebstahl oder unbefugte Benutzung dient. Nach vorliegender Erfindung ist ferner das die Treibflüssigkeit enthaltende Rohrsystem mit einem Behälter verbunden, in welchem Luft derartig zusammengeprefst werden kann, dafs sie bremsend auf das Antriebsrad wirkt. Auch ist bei der Antriebsvorrichtung eine Anordnung getroffen, um das Antriebsrad rasch und bequem auswechseln zu können, ohne dafs die Treibflüssigkeit entweicht.The present invention relates to such bicycles in which the drive. This is done by a sprocket gear or a gear transmission, but by the pressure of a liquid, which is set in circulation in a pipe system by means of a device acting in the manner of a pump and sets the drive wheel in rotation.
The invention consists in that the liquid pipes arranged on both sides of the drive wheel are provided with a shut-off device, by means of which on the one hand the force exerted by the liquid on the drive wheel and thus the speed of the bicycle can be regulated, while on the other hand it is used to lock the bicycle serves against theft or unauthorized use. According to the present invention, the pipe system containing the propellant fluid is also connected to a container in which air can be compressed in such a way that it has a braking effect on the drive wheel. An arrangement has also been made in the drive device so that the drive wheel can be exchanged quickly and easily without the propellant fluid escaping.

In beiliegender Zeichnung zeigt:The attached drawing shows:

Fig. 1 die theilweise im Schnitt gezeichnete Seitenansicht eines Zweirades, welches eine Ausführungsform der Erfindung veranschaulicht, Fig. 1 is a partially sectioned side view of a two-wheeler, which a Embodiment of the invention illustrates

Fig. 2 eine Schnittansicht der zur Regelung der Bremswirkung dienenden Vorrichtung in gBöfserem Maafsstabe,FIG. 2 shows a sectional view of the device used for regulating the braking effect in FIG gBöfserem Maafsstabe,

Fig. 3 einen Querschnitt nach Linie x-x van Fig. ι und 5,Fig. 3 shows a cross section along line xx of Fig. Ι and 5,

Fig. 4 einen Querschnitt nach Linie y-y von Fig. ι und 5,4 shows a cross section along line yy of FIGS. 1 and 5,

Fig. 5 eine Schnittansicht der Antriebsvorrichtung in gröfserem Maafsstabe,5 shows a sectional view of the drive device on a larger scale,

Fig. 6 einen theilweise im Schnitt ausgeführten Grundrifs derselben mit einem Theile des Antriebsrades,6 shows a partially sectioned outline of the same with one part of the drive wheel,

Fig. 7 eine horizontale Schnittansicht eines Theiles der Antriebsvorrichtung in gröfserem Maafsstabe.7 is a larger horizontal sectional view of part of the drive device Measure.

Die Construction und Wirkungsweise des dargestellten Fahrrades ist folgende:The construction and mode of operation of the bicycle shown is as follows:

ι ist eine Flüssigkeitskammer in dem Rahmen-: theile 2, welcher zur Lagerung der Welle 3 und der Tretkurbeln 4 dient. Auf der Welle 3 ist ein rotirender, excentrisch in der Kammer 1 liegender Kolben 5 befestigt, welcher in einer diametralen Bohrung zwei radial bewegliche Schieber 6, 7 trägt. Diese Schieber sind an ihrem inneren Ende zweckmäfsig 'mit Feder und Nuth versehen und werden für gewöhn-, lieh durch Federn 8 gegen die innere Wandung der Flüssigkeitskammer 1 gedrückt. Zu beiden Seiten des auswechselbaren Antriebsrades 9 sind zwei Flüssigkeitskammern 10, 11 angeordnet, welche zweckmäfsig kleiner sind als die vordere Flüssigkeitskammer 1. In jeder der hinteren Flüssigkeitskammern ist ebenfalls ein rotirender Kolben 12 mit radial beweglichen Schiebern 13, 14 excentrisch gelagert, die in derselben Weise durch Federn 15 gegen die innere Wandung ihrer Kammer gedrückt werden, wie die Schieber 6, 7 des Kolbens 5. Der untere Theil der Flüssigkeitskammer ι ist durch zwei von einander getrennte Durchtrittsöffnungen 17,18 (Fig. 6) mit ι is a liquid chamber in the frame part 2, which is used to support the shaft 3 and the cranks 4 is used. On shaft 3 there is a rotating, eccentric in chamber 1 horizontal piston 5 attached, which in a diametrical bore two radially movable Slider 6, 7 carries. These slides are expediently spring-loaded at their inner end and grooves and are usually borrowed by springs 8 against the inner wall the liquid chamber 1 pressed. On both sides of the replaceable drive wheel 9 two liquid chambers 10, 11 are arranged, which are expediently smaller than the front liquid chamber 1. In each the rear fluid chambers is also a rotating piston 12 with radially movable Slides 13, 14 eccentrically mounted, pressed in the same way by springs 15 against the inner wall of their chamber like the slide 6, 7 of the piston 5. The lower part of the liquid chamber ι is through two separate passage openings 17,18 (Fig. 6) with

den beiden unteren Rohren ig, 20 verbunden, welche in die beiden hinteren Flüssigkeitskammern 10, 11 unterhalb der Kolben 12 einmünden. Zwei darüber befindliche Rohre 21,22 verbinden die oberen Theile der Kammern 10,11 mit dem oberen Theile der vorderen Flüssigkeitskammer 1 oberhalb des Kolbens 5. Die Flüssigkeitsrohre 19, 20, 21, 22 bilden zweckmäfsig Theile des Fahrradrahmens, sind jedoch nicht mit dem Innern des nach hinten geneigten Rohres 23 verbunden. Die vordere Flüssigkeitskammer 1 steht durch eine Oeffnung 24 (Fig. 5) in freier Verbindung mit einem Flüssigkeits- und Luftbehälter, welcher Von dem Sattelstützrohre 25 des Fahrradrahmens gebildet wird. Die Flüssigkeitskammern und die dieselben verbindenden Rohre werden mit einer geeigneten, zweckmäfsig dicken Flüssigkeit 26, wie OeI oder Glycerin, gefüllt, welcher als Schmiermittel etwas Graphit beigefügt werden kann.connected to the two lower tubes ig, 20, which open into the two rear liquid chambers 10, 11 below the pistons 12. Two pipes 21, 22 located above it connect the upper parts of the chambers 10, 11 with the upper part of the anterior one Liquid chamber 1 above the piston 5. The liquid tubes 19, 20, 21, 22 form Purposeful parts of the bicycle frame, however, are not with the inside of the back inclined tube 23 connected. The front liquid chamber 1 stands through an opening 24 (Fig. 5) in free connection with a liquid and air container, which Is formed from the seat post 25 of the bicycle frame. The liquid chambers and those connecting them Pipes are filled with a suitable, suitably thick liquid 26, such as oil or Glycerine, filled, to which a little graphite can be added as a lubricant.

Wenn die Antriebswelle 3 durch die Tretkurbeln 4 oder auf sonstige Weise in Umdrehung versetzt wird, so drücken die Schieber 6, 7 des Kolbens 5 nach einander ein bestimmtes Volumen der Flüssigkeit 26 nach hinten durch die beiden hinteren Rohre ig, 20, wobei die Flüssigkeit in der Weise auf die Schieber 13, .14 der Kolben 12 einwirkt, dafs sie diese Kolben vorwärts dreht und durch die Nabe 16 das damit verbundene Antriebsrad 9 in Umdrehung versetzt. Nachdem die Druckflüssigkeit auf die Kolben 12 bezw. deren Schieber 13, 14 gewirkt hat, kehrt sie durch die Rohre 21,22 wieder in die Hauptkammer ι zurück, von wo aus sie durch den Kolben 5 bezw. die Schieber '6, 7 wiederum nach rückwärts getrieben wird.When the drive shaft 3 rotates through the cranks 4 or in some other way is offset, the slides 6, 7 of the piston 5 push a certain volume of the liquid 26 after one another behind through the two rear tubes ig, 20, the liquid in the way to the Slide 13, .14 of the piston 12 acts, that it rotates this piston forward and through the hub 16 the drive wheel connected thereto 9 rotated. After the pressure fluid on the piston 12 respectively. whose slide 13, 14 has worked, it returns through the tubes 21,22 back into the main chamber ι, from where it passes through the Piston 5 respectively. the slide '6, 7 is again driven backwards.

Die beschriebene Doppelanordnurig der zu beiden Seiten des Antriebsrades liegenden Flüssigkeitsrohre zeigt gegenüber der einfachen Anordnung den wesentlichen Vortheil, dafs eine vollkommene Ausbalancirung des Fahrrades erzielt wird.The described Doppelanordnurig lying on both sides of the drive wheel Compared to the simple arrangement, liquid pipes have the essential advantage that a perfect balance of the bike is achieved.

Um die Fahrgeschwindigkeit des Fahrrades ändern zu können, ist in das zur Kraftübertragung dienende untere Rohrsystem eine Absperrvorrichtung eingeschaltet, welche aus einem Doppelhahn besteht, dessen unabhängig von einander drehbare und mit geraden Bohrungen ausgestattete Küken 27, 28 in den Durchtrittsöffnungen 17, 18 liegen. Wenn beide Küken 27,28 vollständig offen sind, wie bei der horizontalen Stellung der Arme 29 in Fig. 6, so wird die Flüssigkeit 26 durch den Kolben 5 bezw. die Schieber 6, 7 nach rückwärts zu beiden Kolben 12 getrieben und das Antriebsrad 9 mit mäfsiger Geschwindigkeit gedreht. Wird dagegen das eine oder andere Hahnküken, z. B. 27, geschlossen, so wird die Gesammtmenge der bei der Drehung der Tretkurbeln durch den Kolben 5 aus der Kammer 1 herausgeschafften Flüssigkeit durch das Rohr 20 getrieben und wirkt demnach nur auf einen der beiden hinteren Kolben 12. Hierdurch wird aber der Flüssigkeitsdruck auf den angetriebenen Kolben 12 erhöht, und das Antriebsrad 9 erhält eine gröfsere Umdrehungsgeschwindigkeit, als wenn beide Küken 27, 28 offen sind. .In order to be able to change the speed of the bicycle, the is used for power transmission serving lower pipe system switched on a shut-off device, which consists of a There is a double tap, its independently rotatable and with straight bores equipped chicks 27, 28 lie in the passage openings 17, 18. If both chicks 27,28 are completely open, as in the horizontal position of the arms 29 in Fig. 6, so the liquid 26 is respectively through the piston 5. the slide 6, 7 backwards two pistons 12 driven and the drive wheel 9 rotated at a moderate speed. If, on the other hand, one or the other rooster chick, z. B. 27, closed, the total amount of the rotation of the cranks Liquid evacuated from the chamber 1 by the piston 5 through the tube 20 driven and therefore acts only on one of the two rear pistons 12 but the fluid pressure on the driven piston 12 is increased, and the drive wheel 9 receives a greater speed of rotation than when both chicks 27, 28 are open. .

Wenn beide Küken 27, 28 geschlossen werden, so kann die Flüssigkeit in den Rohren 19,20,21,22 nicht circuliren und das Antriebsrad 9 sich nicht drehen. Dieser Umstand ist zur Anordnung einer einfachen Verriegelungsvorrichtung zur Sicherung gegen Diebstahl oder unbefugte Benutzung des Rades nutzbar gemacht. Die Vorrichtung besteht aus einem mit einem Kopfe versehenen Bolzen 30, der durch Löcher in den freien Enden der Arme 29 bei geschlossenen Küken hindurchgesteckt und mit einem Schlofs 31 versehen wird, welches das Herausziehen des Bolzens verhindert (Fig. 4). Da der Bolzen 30 über den Rohren 21, 22 liegt, so hindert er eine Oeffnung der Küken 27,28.When both chicks 27, 28 are closed, the liquid in the pipes 19, 20, 21, 22 do not circulate and the drive wheel 9 does not turn. This condition is to arrange a simple locking device to secure against theft or Unauthorized use of the bike made usable. The device consists of one with a headed bolt 30 which is inserted through holes in the free ends of the arms 29 is inserted through with closed chicks and provided with a lock 31, which prevents the bolt from being pulled out (Fig. 4). Since the bolt 30 over the tubes 21, 22 it prevents the chicks 27.28 from opening.

Die Einrichtung der zur Verwendung kommenden Bremsvorrichtung ist folgende:The set-up of the braking device to be used is as follows:

Das Rohr 25 trä'gt oben einen Rohrstutzen 32, mit welchem ein Rohr 33 verbunden ist, das an seinem freien Ende einen Gummiball 34 trä'gt. Der Ball 34 ist mit einem Lufteinlafsventil 35 und einem Rückschlagventil 36 versehen. Ferner ist an der Verbindungsstelle des Balles 34 mit dem Rohre 33 ein Ventil 37 vorgesehen, durch welches das Entweichen der Luft aus dem Rohre 25 bewirkt werden kann. Um die Bremse in Thätigkeit zu setzen, braucht der Fahrer nur die Tretkurbeln eine Zeit lang in Ruhe zu halten, wodurch der Kolben 5 ebenfalls in Stillstand gesetzt und das weitere Eindringen der Flüssigkeit aus der Kammer 1 in die unteren Rohre 19,20 verhindert wird. Da infolge der lebendigen Kraft des Fahrrades die Kolben 12 mit den Schiebern 13, 14 durch das Antriebsrad g vorwärts gedreht werden, so wird die noch in den unteren Rohren ig, 20 befindliche Flüssigkeit in die oberen Rohre 21, 22 befördert und dringt von dort vor dem geschlossenen Kolben 5 in das Rohr 25 ein, ■ wodurch die darin, sowie in dem Rohre 33 befindliche Luft verdichtet wird. Durch die Compression der Luft wird aber auf die in dem Rohre 25 aufsteigende Flüssigkeit ein Gegendruck ausgeübt, der auf die Schieber 13, 14 der Kolben 12 zurückwirkt und das¹ Antriebsrad bezw. das Fahrrad zum Stillstand bringt. Der hierbei auf die Kolben 12 bezw. deren Schieber 13,14 ausgeübte Gegendruck der Luft und Flüssigkeit wird durch das Vacuum unterstützt, welches in den unterenThe pipe 25 carries a pipe socket 32 at the top, to which a pipe 33 is connected, which carries a rubber ball 34 at its free end. The ball 34 is provided with an air inlet valve 35 and a check valve 36. Furthermore, a valve 37 is provided at the junction of the ball 34 with the tube 33, through which the air can escape from the tube 25. In order to activate the brake, the driver only needs to keep the pedal cranks at rest for a while, which also stops the piston 5 and prevents further penetration of the liquid from the chamber 1 into the lower tubes 19, 20. Since the piston 12 with the slides 13, 14 are rotated forward by the drive wheel g due to the living power of the bicycle, the liquid still in the lower tubes ig, 20 is conveyed into the upper tubes 21, 22 and penetrates from there the closed piston 5 in the tube 25, ■ whereby the air in it and in the tube 33 is compressed. Due to the compression of the air, however, a counterpressure is exerted on the liquid rising in the tube 25, which acts back on the slide 13, 14 of the piston 12 and the ¹ drive wheel respectively. brings the bike to a standstill. The here on the piston 12 respectively. whose slide 13,14 exerted counter pressure of the air and liquid is supported by the vacuum, which in the lower

Rohren 19,20 durch die Entfernung der darin enthaltenen Flüssigkeit entsteht. Der Gegendruck und das Vacuum vereinigen sich demnach zu einer gemeinsamen Bremswirkung, welche dadurch erhöht werden kann, dafs der Ball 34 mit der Hand einige Male zusammengedrückt und dadurch Luft unter Druck in den Behälter 25 gepumpt wird.Tubes 19.20 by removing the inside contained liquid is created. The counter pressure and the vacuum therefore unite to a common braking effect, which can be increased by squeezing the ball 34 a few times with the hand and thereby air is pumped into the container 25 under pressure.

Um das Antriebsrad 9 aus dem Fahrradrahmen leicht entfernen zu können, ohne dais die Flüssigkeitsrohre bezw. Kolbenkammern geöffnet werden, ist die Radnabe 16 an beiden Enden mit einem Ringflantsch 40 ausgestattet, während an dem inneren Ende eines jeden Kolbens 12 eine Scheibe 41 befestigt ist (Fig. 6 und 7). Die beiden Scheiben 41 sind durch Nuth- und Federverbindung 42 an die einander gegenüberliegenden Flantschen 40 der Nabe 16 angeschlossen. Ein Gewindering 43, welcher mit einem Ansatz 44 versehen ist, wird auf jeden Flaritsch 40 der Nabe aufgeschraubt, bis der Ansatz 44 auf der Aufsenseite der Scheibe 41 bündig aufliegt und dadurch eine feste Verbindung zwischen dieser Scheibe und der Radnabe herbeiführt. Um das Antriebsrad auszuwechseln, ist es nur erforderlich, die Ringe 43 von den Flantschen 40 der Nabe abzuschrauben, worauf das Rad zwischen den Scheiben 41 aus der Nuth- und Federbefestigung herausgezogen werden kann.In order to be able to easily remove the drive wheel 9 from the bicycle frame without dais the liquid pipes respectively. Piston chambers are opened, the wheel hub 16 is on both Ends fitted with a ring flange 40 while at the inner end of each Piston 12 is attached to a disk 41 (Fig. 6 and 7). The two disks 41 are connected to each other by a groove and spring connection 42 opposite flanges 40 of the hub 16 connected. A threaded ring 43, which is provided with a shoulder 44, is screwed onto each Flaritsch 40 of the hub, until the shoulder 44 rests flush on the outside of the disc 41 and thereby creates a firm connection between this disc and the wheel hub. To change the drive wheel, it is only necessary to remove the rings 43 from the flanges 40 unscrew the hub, whereupon the wheel between the disks 41 from the Nuth- and Spring fastening can be pulled out.

Die seitlichen Enden der Kolbenkammern 1, 10 und 11 werden durch daraufgeschraubte und alsdann verlöthete Gewindekappen 45 sicher und gut abgedichtet verschlossen. Ebenso sind die nachstellbaren Schraubenpflöcke 46, welche die Kugellager 47 abschliefsen, flüssigkeitsdicht eingesetzt, so dafs eine Abnutzung der Kugellager ohne Gefahr des Entweichens der zur Kraftübertragung dienenden Flüssigkeit eintreten kann.The lateral ends of the piston chambers 1, 10 and 11 are screwed on and then soldered threaded caps 45 closed securely and well sealed. Likewise are the adjustable screw pegs 46, which close off the ball bearings 47, are liquid-tight used, so that a wear of the ball bearings without risk of the escape of the Power transmission serving liquid can occur.

Claims

Patent Claims:

i. A hydraulic fluid drive for bicycles, in which the movement of the pedal crank axis on the axis of the drive wheel by means of fluid that is seated on these axes and connected by means of a tube system. chambers arranged piston with radially movable slides is effected thereby characterized that the liquid pipes (19, 20, 21, 22) for the purpose of balancing of the bicycle arranged on both sides of the drive wheel (9) and in the pipes (19, 20) which allow water to enter Regulate to the liquid chambers (10, 11) of the drive wheel, separately from each other rotatable shut-off cocks (27, 28) are switched on, for the purpose of increasing the volume of the propellant liquid to be able to change in relation to the effective piston area and thus the speed of the bicycle.

2. A bicycle according to claim 1, characterized in that the shut-off cocks (27, 28) are provided with a locking device (30,31) for the purpose of To secure taps in the closed position against unauthorized rotation and thereby the theft resp. prevent unlawful use of the bicycle.

3. A bicycle according to claim 1 and 2, characterized by a container (25) connected to the liquid line and connected to an outlet valve (37), in 'which the propellant liquid (26) penetrates when the drive is at rest and the wheel is moving, so that the liquid in the container Air compressed and as a result of this on the propellant exerted counterpressure a braking effect is caused, which thereby can be increased, that by a connected to the container (25) and with Inlet and check valve (35, 36) provided rubber ball (34) air into the container is pumped in.

4. A bicycle according to claim 1 to 3, characterized characterized that on the inside of the rear liquid chambers (10, 11) seated discs (41) with the annular flanges arranged on both ends of the wheel hub (16) of the drive wheel (9) (40) are connected by nut and spring and secured in this connection by union nuts (43), for the purpose of keeping the drive wheel without risk of escaping. the propellant fluid easily to be able to replace.

1 sheet of drawings.