DE3141468A1 - Bremskraftverstaerker und ruecktrittbremse fuer fahrraeder mit kettenschaltung - Google Patents

Description

• Bremskraftverstärker und Rücktrittbremse für
• Fahrräder mit Kettenschaltung.
• Die Erfindung betrifft eine RUcktrittbremse insbesondere für Fahrräder mit Kettengangschaltung, solche Fahrräder kennen allgemein nur mit der Hand gebremst werden.
• Bei der Gangschaltung an den Fahrrädern gibt es fast nur zwei Systeme: Nabenschaltung und Kettenschaltung. Bei ersterer wird mit dem Fuß gebremst, das ist problemlos und gut.
• Bei Kettenschaltung kann allgemein nicht mit der Kraft des Fußes, nur mit der Hand gebremst werden. In der Regel werden Felgenbremsen mit der Ifand bedient, und das ist mindestens bei Nässe recht beklagenswert ("Das Fahrradbuch" Dr. Lessing, Howohlt Taschenbuch Nr. 7278, Dezember 1078, Seite 234).
• Durch Ausnützen der Kraft des RückwartstretenB wird die beklatrte Bremswirkung erheblich verbessert. Vorteilhaft ist es zudem, stets eine Hand frei zu haben - Vielleicht um ein Verkehrszeichen zu geben. Weiter verbessert, vervollkommnet werden kann diese Fußbremellng, wenn man die vorhandene Felgenbremse selbst zufolge der nun zur Verfügung hahenden Kraft verändert. Der Erfinder hat Ergebnisse, doch sei es denen überlassen, die sich seit Jahren mit Erfolg bemühen. Z.B.
• Deutsches Gebrauchsmuster Nr. 77 37 361 vom 06.04.78 und Offenlegungsschrift 2447 512, B 62 I. 1/6 vom 22.o.76.
• Die Erfindung ist nicht anzuwenden bei Fahrrädern mit Freilauf im Tretkurbellager, wie sie seit 1-2 Jahren auf den Markt gekommen sind, aber von den "Radsportlern" nicht benützt worden ist; sie ist auch nicht anzuwenden bei einem elliptischen großen Kettenrad, die jedoch kaum anzutreffen sind.
• Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine RUcktrittbremse für die infrage kommenden Fahrräder zu schaffen, und sie von vornherein so ZU gestalten, daß sie nachträglich an die verschiednen Fahrikate angebaut werden kann Diese Aufgabae wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Kraft des Rücktretens vom vorhandenen Kettenzahnrad abgenommen wird, und daß die hinteren kleinen Zahnrädchen, die Ritzel, zugleich angehalten werden. Ausführungsbeispiele sind in den Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben.
• Fig. 1 Die "Schelle" 1o wird auf das Gehause der Tretkurbei a geschraubt. Sie ist wie folgende ähnliche Teile mit mehreren Durchbohrungen versehen und kann damit unterschiedlichem von a angepaßt werden. Übrige Länge wird abgeschnitten 11.
• Fig 2 "Hauptschelle" 20 trägt unten die Seitenführung 21 mit Durchtrittsbegrenzung, 21 kann zum fluchten auf oder unter 20 geschraubt werden müssen. Hier sei gleich endeutig festgelegt: Wir schauen von rechts auf das Fahrrad, Fig. 7, dahinter liegende Teile befinden sich links; in Hichtung auf das Vorderrad ist -vorn-, die Gegenrichtung hinten; auf den Sattel zu ist -oben-, entgegengesetzt -unten-. So kann 21 rechts oder links von 20 geschraubt werden. 20 wird gut anliegend um das Rohr b gedrückt und mit der Gewindeplatte 24 zunächst leicht angeschraubt.
• Fig. 3 "Kurbelhebel" besteht aus dem Längsteil 30 und der Feder 31. 30 hat im vorderen Sunde mehr als zwei Durchbohrungen mit Innengewinde. 31 hat an deiden Enden einen Längsschlitz, wie er bei 30 sichtbar rist, dadurch können diese Einzelteile so vereint werden, daß der Kurbelhebel jedem Fahrrad anzupassen ist. Die federnde Spannung muß so sein, daß 30 am hinteren Ende mit 1000/1500 R nach oben drückt0 (Die Modelle wurden aus 6 Lagen eines Stahlbandes 18x1,o gefertigt, wie es zum bündeln von schwerem Material verwendet wird. Für die Breite wird maximal 15 mm geraten.) Das ganze Teil wird zunächst auch nur lose angeschraubt.
• Dieser "Kurbelgehäusehebel" " verhal; sich an der Peripherie des großen Kettenzahnrades c bis zu einer Drehung von 300 so, als wäre er auf der Achse des Kettenrades gelagert; benötigt wird nur eine Drehung von 200.
• Das Teil 30 kann auch simpel mit einem kingband auf a gelagert werden, ein zwschengelegtes Nylonband reicht für die erwünschte wartungsfreie Drehungslagerung, eine Schraubenfeder auf Zug zwischen b und 30, oder ein solche auf Druck zwischen b und einer Halterung bewirkt den erünschten Druck nach oben am hinteren Ende. Seitliche Führung würde der so gelagerte Hebe wohl kaum bringen, sie könnte jedoch gänzlich von 21 übernommen werden. Eine Lagerung dieses Hebels auf der Achse d ist aus mehreren Gründen nicht ratsam. Nachdem alles fertig montiert ist, wird das überlange Teil ### 30 hinten abgeschnitten.
• Fig. 4 "Klinkenteil" 40 wurde aus einem Stahlblock Sox35x20 gearbeitet, die Schrauben sind eingelötet. An dem Teil befindet sich eine 14'eststelischraube und von rechts zwei Innengewinde zum Anschrauben der Abdeckplatte 41 in Fig. 7. Die Klinke 42 trägt vorn eine i?ahrradkettenrolle 421, dreimalsobreit wie die ollen in der Pahrradkette. Der linke chenkel hat eine Konsole als Widerlager für das herabdrükkende Bowdenseil 46 und diese eine Verschraubung für die Befestigung des Einfädler @ 43. Der Bolzen 44 trägt am rechten E#nde die Rückzugsfeder 45. Das Bowdenseil 46 kann bei herabgedrückter Klinke von unten eingeschoben werden Fig. 4-A.
• Die klinke 42 wird von der Ruckzugsfeder 45 in die Ruhestel lung gezogen.
• Drückt man nun 46 nach unten, gleitet 42 mit der Kettenrolle 421 zwischen die Zähne von c. Der Einfädler 43 (besteht im mittleren Teil aus einem Federstahl ca 2xo,5 mm) bewegt sich fbewegt sicbei diesem Vorgang friiher als 421 gegen c und greift in das hintere Drittel, nahe an der Spitze, an einen Zahn von c und drückt bei beginnender oder schon in Bewegung seiender Rückdrehung 42 nach unten. Dabei wird 421 bis an die vordere Begrenzung einer Zahnlücke geführt. (43 braucht eine ganz bestimmte Lage, sie muß erprobiert werden.) Mit fortschreitender Rückdrehung biegt sich 43 längenmäßig zusammen bis ein Kettenzahn auf auf 421 driickt. (Die Federkraft von 42 und 45 ist in der Relation, daß 45 nachgeben kann.) Dann wird 40 nach unten an den Kopf von 46 heranteegezogen - während dieser Bewegung betätigt die Stange 9o die Ritzelsperre 50, und die hinteren Zahnräder, die Ritzel d in Fig. 6, werden arrettert. Weitere Drehung zieht am Bowdenseil 46 und bremst. - Bevor das Bremsen anfing, wurde das Ritzel festgehalten, die Fahrradkette in der oberen Strecke hangt lose nach unten, weil die Spannrollen e in Fig. 7 die gesamte Kette nicht mehr in Spannung halten können; die Spannrollen e geben, sich nach vorn ausstrekkend@genügend nach. Auch bei extremen Berggangschaltungen, wie sie von Rennfahrern nicht mehr benützt werden, reicht dieses ausstreckende Nachgeben. 11nd hier sei noch bemerkt, daß ja im Extremfall die Ritzelsperre So rutschen würde, eine Behinderung des Bremsweges unmöglich ist.
• Das rechtzeitige Anhalten von d ist wesentlich, dadurch wird verhindert, daß die Bremse blockiert wird von der sonat ständig in Spannung seienden Fahrradkette.
• Bi8 hierher ist die Erfindung als Bremskraftverstärker beschrieben worden. Als "Bremskraftverstärker": Wenn der Handhebel an der Lenkstange etwas angezogen wird9 gleitet 46 nach unten, drUckt auf die Konsole, und der oben erklärte Vorgang beginnt, bevor das Bremsen mit dem Ei enddruck anfängt, denn es sind immer einige e Millimeter Bewegung des Bowdenzuges 104, Fig 10, erforderlich, bis die Bremsbacken anfangen auf die Bremsfläche dee Laufrades zu drücken - Und während diesen Millimetern ist 421 zwischen die Zähne des Kettenzahnrades gelangt, und das Bremsen wird vom Fuß übernommen, bzw. die Bremskraft der Iland wird durch den Fußtritt verstarkt.
• Als "Rücktrittbremse" wird die Rückzugsfeder 45 so weit nach vorn gedrückt, daß sich 43 an c anlegt. Fig 4-E zeigt den Kipphehel 48, der 45 vorgedrückt hat. Jetzt ist eine Sreilaufstellung gegeben, es ist nur noch eine Vorwärtsdrehung möglich, wird rückwärts getreten, wird gebremst.
• Allerdings wird nun das hintere Laufrad auch gebremst, wenn man als Fußgänger das Fahrrad rückwärts schiebt. Und das kann manchmal, z.B. beim Transport mit der Eisenbahn, hinderlich sein, darum ist es günstig, den Zustand als "Bremskraftverstärker"wieder herzustellen. Das geschieht mit 48, man kann umschalten.
• Beide Betrieb@formen, "Bremskraftverstärker" und "Rücktrittbremse" arbeiten einwandfrei auch ohne dem Einfädler 43.
• bei beiden Betriebsformen ist es mnglich, daß nur der hintere Teil einer Zahnspitze auf 421 drückt, dadurch gelangt 4£'1 nicht bis in die roition von Fig. 4-A, und die Übertragung der Kraft leitet über die Schenkel von 42 auf das Teil 1 40. las Bremsen wird nicht beinflußt. Alle Teile sind statil genug.
• Eigentlich stört das Fehlen von 43 nur bei "Rücktrittbremse", weil die anliegende 421 ein hörbares Gerausch verursacht.
• Es sei gesagt, daß es spielerisch wohl möglich ist, 421 nahe der Spitze eines Zahnes zum eingriff zu bringen, aber im kraftvollen Betrieb bei gehlter Kette nicht moglich ist.
• Bei Einsatz als - Nur-Bremskraftvertärker - kann 43 wegbleiberg. Die Arbeitsweise ohne 43 soll beschrieben werden, um di betriebssicherheit der Erfindung zu demonstrieren.
• Fig, 5 "Ritzelsperre" die achsiale Lagerung des Sperrhebels 50 wird durch die Schelle 51 gegeben. Die offenen Enden von 51 sind um 70 im Uhrzeigersinn verdreht, damit 52 parallel zur Achse des hinteren Laufrades kommt. So wird durch die linke Mutter, die dicht an 51 liegen muß und mit wenigen Zwischenscheiben auf das zweite Ritzel gefluchtet, Fig 7. Es kann sich ergeben, daß diese Mutter etwas dünner gefeilt werden, oder daß auf das dritte Ritze] gefluchtet werden muß. Dann wird der Keil engültig festgezogen und danach die rechte Mutter festgedreht.
• 53 zeit einen Sperrhebel, der in den Zwischenraum zweier Ritzel drückt, 54 einen der sich sofort an zwei Zahnspitzen anpasst. 53 und 54 wirken unverzüglicher, das könnte wesentlich sein, wenn das Klinkenteil 40 sehr verkleinert wird.
• Die dargestelle Ausführung mit TO wurde über tausende Kilome ter erprobt; einmal richtig eingestellt wird das Ritzel sofort gestoppt, wenn So nur einen Zahn beriihrt r' Fig.9 "Stange" 90 von rechts und 91 von oben gezeigt, kann aus einem kaltbiegenden 3 mm Federstahl. wie für den Flugmodellbau verwendet, gebogen werden. 93 verbindet q0 mit So und trägt eine zweite Achse die eine Kniegelenkfunktion er möglicht. 9o befindet sich geschützt und dem Betrachter weitgehend verdeckt links von b.
• Nun wird das Klinkenteil mit der Platte 47 auf 30 gebracht.
• Alle Teile werden f 1 u c h t e n d langsam vorgehemd, in wechselnder Reihenfolge festgeschraubt. Man achte zunachst nur auf die vorderen Teile; 90 muß natürlich mit eingeschraubt werden. Die Schrauben von 40 müssen ev. verkürzt werden, sie diirfen nach links nicht ilber b hinausreichen. Das Bowdenrohr 46 wird durch biegen von 22 zwischen Kurbelstange und Kette gehalten. Man denke auch an die Abdeckplatte, die noch an das Klinkenteil geschraubt wird. Die Mutter 12 wird endgültig festgedreht.
• Die Muttern vom Klinkenteil il werden noch einmal gelockert, um die Stange zu fluchttin. en. Ivazu kann nötig sein, 90 vorn, hinter den beiden kleinen Biegungen nach links oder rechts nachzubieen. Die Länge von 90 knn durch Nachbiegen des großen Bogens ausreichend angepasst werden, dann geniigt bei diesem Teil hinten eine Öse.
• Zum Herausnehmen des Hinterrades wird 90 hochgezogen, Fig.8.
• Diese hochgezogene Ste]lung geht beim nächsten Bremsen automatisch in die Arbeitsstellung zurilck. Sie kann natürlich auch von Hand wieder nach unten gedrickt werden.
• Fig. 10 "Die Verbindung des Bowdenzuges 46 mit der vorhandenen Bremsanlage". Die vorhandenen Halteteile für den vom Handhebel an der Lenkstange kommenden Bowdenzug 104 werden mit lol und 102 getauscht. Die biegsamen Anhängsel 103 werden vielleicht bei einigen Modellen vorhandener Seitenzugbremsen dienli-ch sein, sie werden entsprechendum gebogen. Bei den meisten Typen kann man sie ganz abschneiden. 104 wird, wie gewesen, wieder eingeschraubt. 4h wird so eingestellt, daß unten gerade die Konsole berilhrt wird, Fig 4-('. Die Klemmschraube an 104 wird angezogen.
• Hier wurde der Anschluß an eine vorhandene Seitenzugbremse demonstriert. Uei der noch üblichen Mittelzugbremse ist der Anschluß einfacher, weil die beiden Bowdenzüge in derselben Richtung ziehen; aber 46 muß länger sein. Mittelzugbremsen kamen in den letzten Jahren auf, ihr Anteil nimmt schon wieder ab, glaube ich. Andere am Fahrrad vorhandene Bremsen lassen sich ebenfalls anschließen, leicht, wenn sie mit einem Bowdenzug betätigt werden.
• Fig. 11 "Hakensystem" der Haken 111 wird wie auf Seite 4 lurch das Bowdenseil 115 für c in Eingriff gebracht.
• Bin Einfädler kann wegbleiben, der Haken greift immer sicher in den ganzen Zahn. Die Kettenrolle im Haken ist wenig breiter als die Rollen in der Pahrradkette. Oben ist 111 in der zse der Spiralfeder 112 drehbar gelagert. Diese drehbewegliche Lagerung kann durch ein biegsames Band ersetzt werden.
• Die Feder 112 wird mit einer Schelle ähnlich Fig. 2 befestigt.
• Die Stange 113 kann aus dem freien Sunde von 112 direkt gebildet werden, auch mit einer kleinen Schelle verbunden sein.
• Die Ritzelsperre 114 drückt hier von oben.
• Das Hinterrad läßt sich immer herausnehmen.
• Diese Ausführung ist als "Bremskraftverstärker" sehr vorteilhaft. Dies vornehmlich, weil ein minimales Gewicht an das Fahrrad gebracht wird.
• Ein Ausführung als "Rücktrittbremse" kann gemaß den Erklärungen bis Seite 7 an den Haken gebaut werden, der erforderliche ireilaufkontakt müßte auch hier durch eine Abdek-Platte geschützt werden. Diese würde größer ausfallen, darum wird das "Hakensystem" nur als "Bremskraftverstärker" empfohlen. Der frei an der Feder 112 hängende Haken 111 ist ist recht stabil, ist nicht so leicht zerstörbar, wie es vielleicht aussieht.

Claims (1)

1. Patentansprüche 1. Rücktrittbremse für ein Fahrrad mit Kettengangschaltung -velches auf Qem Tretkur@ellager eines oder mehrere Zahnräder ohne Freilauf, und am Hinterrad mehrere kleine Zahnräder, Ritzel, m-it Freilauf hat, und die Gangschaltung durch umleiten auf unterschiedliche Zah@räder bewirkt. Die Erfindung nimmt die Kraft des Rücktrittes vom großen Zahnrad und leitet sie auf die vorhandene Bremsvorrichtung und hält zuleich die hinteren Ritzel fest, dadurch gekennzeichnet, daß eine Klinke (42) durch die Initiative von dem Handhebel an der Lenkstange in das Zahnrad (c) geleitet wird, diese Klinke an einam Hebel (30) befestigt ist, der auf der Achse (g) des großen Zahnrades gelagert ist dieser Hebel auf dem (iehiuse dieser Achse gelagert ist, - dieser Hebel auf diesem Gehäuse festreschraubt und mit seinem federnden Teil (31) so geformt ist, daß mit dem hinteren Ende des Hebels an der Peripherie des Zahnrades (c) eine Bewegung entsteht, so, als wäre der Hebel auf der Achse drehbar gelagert 2. Rücktrittbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Klinke (42) durch die Initiative eines Freilaufkontaktes (43) in die Kettenzähne geleitet wird, - diese Klinke durch eine Rückzugsfeder (4(5) immer in die Ausgangsstellung zurückgezogen wird, - diese Wirkung der Stückzugsfeder aufgehoben werden kann durch abhaken oder lnsen von der Klinke, - diese Wirkung aufgehoben werden kann, durch weiteres spannen derselben (Fig 4-E 48), - mit einem Kipphebel, der ein- und ausgeschaltet werden kann, der Freilaufkontakt (43) elastisch ist und sich in seiner Länge zusammendrücken kann.

   3. Rücktrittbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß am Hebel (30) eine federnde Stange (90) befestigt ist, die bis zu den Ritzeln (d) fahrt und durch einen Sperrhebel (50) die Ritzel festhilt, sobald das Kettenrad (c) auf die Rolle (4?1) in der Klinke (42) drückt, - der Sperrhebel (50) greift auf die Ritzelzähne, - der Sperrhebel greift zwischen zwei Ritzel, - der Sperrhebel reift über ein, an ihm beweglich angebrachtes Zwischenteil, iwrner auf zwei Ritzelzähne, - die Stange (90) ist durch ein zum Kniegelenk ausgebildetes Zwischenteil mit dem Sperrhebel (50) verbunden, - dieses Zwischenteil (93) ermöglicht ein Hochziehen der Stange und ein Verbleiben in dieser hochgezogenen Stellung (Fig.8), - in dieser Stellung wird die Lage vom unteren Teil des Sperrhebels so verändert, daß sich das hintere Laufrad des Fahrrades aus- und einbauen läßt, - diese hochgezogene Stellung kann mit der Hand wieder in die normale Lage zurück gedrückt werden, - wird bei Beginn des nächsten Bremsens automatisch wieder zurück geleitet.

   4. Rücktrittbremse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das die Rücktrittkraft überleitende Bowdenseil (46) an eine vorhandene Seitenzugbremse dadurch angeschlossen wird, daß die beiden Halteschrauben, welche das von der Lenkstange kommende Bowdenseil (104) halten, ausgetauscht werden mit den neuen Halteschrauben (101 und 102), - diese beiden Teile (101 und 102) halten das vorhandene Bowdenseil (104) und das neue (46), Fig. 10, - die Hebelarme der eitenzugbremse werden so umgestaltet, daß je zwei der bisherigen Halteschrauben angefügt werden knnnen.

   - das Bowdenseil (4(>) wird an eine vorhandene Mittelzug, Innenbacken- oder Scheibenbremse sinngemäß angeschlossen, - das bisherige Bowdenseil (104) wird erausgenommen, und durch ds neue ersetzt, dafir werden die beiden vorhandenen Halteschrauben miteinander vertauscht, die Funktion des erwähnten Handhebels wird ganz von der Erfindung übernommen.

   5. @ücktrittbremse nach Anspruch 1-4, dadurch geknnzeichnet, daß die Kraft vom Zahnrad (c) durch ein Hakenteil (111) abgenommen wird, - der Haken oben an einer Spiralfeder drehbar gelagert ist, - der rückwirtige Teil der Feder (122) ist zur Stange (113) ausgebildet, - der Hakenteil wird initial durch das Bowdenseil (114) vom Handhebel zum Eingriff in das Zahnrad (c) gebracht9 - der Hakenteil wird initial durch einen Freilaufkontakt zum Eingriff gebracht.