"Vorrichtung zur Einstellung einer Fahrradkettenschaltung"

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Einstellung einer ein Schaltwerk und einen Umwerfer umfassenden Fahrradkettenschaltung. Solche Fdhrradkettenschaltungen sind durch Benutzung bekannt. Mittels des Schaltwerks wird die Fahrradkette zwischen unterschiedlich großen Zahnkränzen eines Zahnkranzpakets am Hinterrad hin- und herbewegt, um in unterschiedliche Gänge zu schalten und damit die Antriebsübersetzung zu ändern. Der Umwerfer dient dazu, zwischen den Zahnkränzen an der Tretkurbel umzuschalten. Zur Betätigung des Schaltwerks und des Umwerfers sind Schalthebel vorgesehen, die Ober jeweils einen Bowdenzug mit dem Schaltwerk bzw. dem Umwerfer verbunden sind. Da bei Anordnung der Kette auf den kleinsten oder den größten Zahnkränzen des Zahnkranzpakets am Hinterrad die Kette im Winkel zu einer Längsachse des Fahrrads angeordnet ist, tritt oftmals das Problem auf, dass die Kette beim Treten der Tretkurbel an dem Umwerfer anliegt und an ihm entlang schleift.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Vorrichtung der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass ein Anliegen der Kette an dem Umwerfer vermieden wird.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch eine Einrichtung zur Verstellung des Umwerfers in Abhängigkeit von der Stellung des Schaltwerks. Die VerStelleinrichtung ist dazu vorgesehen, den Umwerfer in die jeweilige Richtung, in die die Kette bei Wechsel der Zahnkränze des Zahnkranzpakets am Hinterrad verschoben wird, mitzubewegen. Der Umwerfer kann dadurch insbesondere auch in Schaltstellungen, in denen die Kette auf den äußeren Zahnkränzen des Zahnkranzpakets angeordnet ist, derart an der Kette positioniert werden, dass eine Berührung der Kette mit dem Umwerfer vermieden wird. Da die Position des Umwerfe rs mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung genauer an die Position der Kette angepasst wird, können Kontaktflachen des Umwerf ers, mit denen die Kette zwischen den an der Tretkubel angeordneten Zahnkränzen verschoben wird, in kleinerem Abstand voneinander im Umwerfer angeordnet sein, als dies bei den bekannten Umwerf em der Fall ist. Vorteilhaft lässt sich ein Schattvorgang mit Umwerfem mit näher aneinander Regenden Kontaktflächen präziser steuern.

Darüber hinaus lassen sich Umwerfer mit den näher aneinander liegenden

Kontaktflächen besser mit Indexschaltungen kombinieren.

Zweckmäßigerweise ist die VerStelleinrichtung zur Betätigung eines Umwerferzugs, mittels dessen die Stellung des Um werf ers durch eine Umwerferschalteinrichtung, vorzugsweise einen Umwerferschalthebel, versteffbar ist, vorgesehen. Je nach Bewegungsrichtung der Kette beim Umschatten auf dem hinteren Zahnkranzpaket wird der Umwerferzug stärker gespannt oder entlastet, sodass der Umwerfer der Bewegung der Kette folgt und zentriert über der Kette bleibt. Vorteilhaft erfolgt eine Anpassung der Position des Um werf ers in Abhängigkeit von der Position des Schaltwerks automatisch. (Eine aktive Einflussnahme auf die Position des Umwerfers durch einen Benutzer der Fahrradkettenschartung ist nicht notwendig.

In einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Verstelleinrichtung dazu eingerichtet, zur Betätigung des Umwerferzugs direkt auf den Umwerferzug einzuwirken.

Alternativ oder ergänzend dazu kann die Verstelleinrichtung dazu eingerichtet sein, den Umwerferzug mittelbar zu betätigen, indem sie eine Hüffe betätigt, die den Umwerferzug schlauchartig ummantelt, in der der Umwerferzug verschiebbar ist und die vorzugsweise derart steif ist, dass sie sich dazu eignet, den Umwerferzug entlang einer gekrümmten Bahn zu führen.

Zweckmäßigerweise ist zur Betätigung des Umwerferzugs ein Ende der Hülle in der Versteileinrichtung bewegffch angeordnet und das andere Ende, je nach Wirkrichtung der Verstelleinrichtung hin zum Umwerferschalthebel oder hin zum Umwerfer, am Umwerferschalthebel bzw. am Umwerfer unbeweglich befestigt. Bei Verstellung der Position des Endes in der Verstelleinrichtung wird der Umwerferzug zusammen mit der Hülle bewegt und damit ge- oder entspannt, sodass sich mit Betätigung der Hülle eine Verstellung des Umwerfers bewirken lässt. In einer besonders bevorzugten Ausgestattung der Erfindung ist die Versteileinrichtung zur Betätigung des Umwerferzugs in Abhängigkeit von einer Schaltstellung eines Schaltwerkzugs, mittels dessen die Stellung des Schattwerks verstellbar ist, eingerichtet. Vorteilhaft kann die Vorrichtung in einem Bereich eines mit der Fahr- radkettenschaltung versehenen Fahrrads angeordnet werden, in dem der Umwerferzug und der Schaltwerkszug in der Nähe voneinander angeordnet sind, beispielsweise am Rahmen oder am Lenker der Fahrrads. Die Vorrichtung eignet sich insbesondere auch zur Nachrüstung. Zur Anordnung am Fahrradrahmen oder am Lenker eignet sich insbesondere eine Ausführungsform der Erfindung, bei der die Verstelleinrichtung zwei konzentrisch miteinander verbundene, vorzugsweise unterschiedliche Radien und/oder unterschiedliche Zähnezahlen aufweisende, Zahnräder umfasst und eines der Zahnräder an Zugzähnen, die an dem Schaltwerkszug angeordnet sind, und das andere Zahnrad an Hüllzähnen, die an der Hülle angeordnet sind, angreift. Bei Verstellung des Schaltwerks mittels des Schaltwerkszugs bewegt sich der Schaltwerkszug in der Verstelleinrichtung. Diese Bewegung wird durch die Zahnräder auf die Hülle übertragen. Die Hülle und mit ihr der Umwerferzug bewegen sich dadurch wie oben erläutert in der Verstelleinrichtung und der Umwerfer wird bewegt.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist die VerStelleinrichtung eine um ihren Mittelpunkt drehbare Scheibe auf, an der der Schaltwerkszug angeordnet ist derart, dass er die Scheibe bei seiner Verstellung verdreht. Bei dieser insbesondere für eine Anordnung am Lenker des Fahrrads geeignete Vorrichtung kann der Schaltwerkszug in der Versteileinrichtung umgelenkt werden, beispielsweise vom Lenker zum Rahmen hin. Zweckmäßigerweise ist der Schaltwerkszug entlang einer Außenkante der Scheibe angeordnet, wobei in der Außenkante vorzugsweise eine Nut zur Aufnahme des Schaltwerkszugs gebildet ist.

In einer Ausführungsform der Erfindung ist an der Scheibe ein Ende der genannten Hülle des Umwerferzugs befestigt, sodass bei Drehung der Scheibe die Anordnung der Hülle in der Versteileinrichtung verändert wird, um, wie oben erläutert, die Spannung des Umwerferzugs zu verändern.

Um ein Schaffen des Umwerfers mittete der Umwerferschalteinrichtung unabhängig von der Verstelleinrichtung zu ermöglichen, ist an der Scheibe zweckmäßigerweise ein Glied zur Führung des Umwerferzugs angeordnet, entlang dessen der Um- werferzug gleiten kann. Das Führungsglied ist vorzugsweise durch eine halbkreisförmige oder eine kreisförmige Platte gebildet und der Umwerferzug entlang einer runden Außenkante der Platte angeordnet. In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist das Führungsglied exzentrisch an der Scheibe angeordnet sodass bei Drehung der Scheibe die Anordnung des Umwerferzugs und damit die Position des Umwerfers verändert wird.

Es versteht sich, dass die erfindungsgemäße Vorrichtung, die sich sowohl für Index- fahrradkettenschaltungen als auch für andere Fahrradkettenschaltungen eignet für unterschiedliche Fahrradkettenschaltungen unterschiedlich ausgelegt werden muss, d.h. unterschiedliche Obersetzungen zur Verstellung des Umwerferzugs vorgesehen sein müssen. Dies kann durch unterschiedliche Größen oder Zähnezahlen der Zahnräder, aber auch durch unterschiedliche Größen der Scheibe bzw. der Platte erreicht werden. Dazu kann vorgesehen sein, für unterschiedliche Fahrradkettenschaltungen vorgefertigt verschiedene Einsteltvorrichtungen unterschiedlicher Obersetzungen vorzusehen. Es wäre aber auch vorstellbar, die Vorrichtung mit unterschiedlichen, zum Austausch vorgesehenen Zahnrädern, Scheiben und/oder Platten vorzusehen, sodass sich die Vorrichtung je nach Bedarf mit einer passenden Kombination versehen lässt

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist die Vorrichtung als eine separate Baueinheit gebildet. Diese Baueinheit ist vorzugsweise separat von dem Schaltwerk und von dem Umwerf er gebildet. Sie kann ferner auch separat von einer Schalteinrichtung für das Schaltwerk und/oder einer Schalteinrichtung für den Umwerfer gebildet sein. Die Vorrichtung eignet steh in der Ausgestaltung als separate Baueinheit besonders gut zur Nachrüstung. Es versteht sich aber, dass die Vorrichtung auch bei einer Erstbestückung eines Fahrrads verwendet werden kann.

Zweckmäβigerweise ist die Baueinheit mit einem Mittel zu ihrer Befestigung an einem Fahrrad, vorzugsweise an einem Fahrradlenfeer oder einem Fahrradrahmen, versehen. Das Befestigungsmittel ist bevorzugt an einem Gehäuse der Baueinheit angeordnet. Es kann beispielsweise eine Klemme oder einen Haken umfassen, mit dem sich die Baueinheit auf den Fahrradlenker oder den Fahrradirahmen aufstecken lässt. In einer Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Vorrichtung den Umwerfer und/oder das Schaltwerk.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Umwerfer durch die Verstelleinrichtung in Richtung einer Achse, auf welcher Zannkränze angeordnet sind, zwischen denen eine Fahrradkette mittels des Schaltwerks umschaltbar ist, bewegbar, vorzugsweise verschiebbar.

Die Anmeldung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und den beigefügten Zeichnungen, die sich auf die Ausführungsbeispiele beziehen, näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 schematisch eine Fahrradkettenschaltung nach dem Stand der Technik in verschiedenen Ansichten,

Fig.2 eine erfindungsgemäße Vorrichtung in verschiedenen Ansichten,

Fig.3 eine weitere erfindungsgemäße Vorrichtung in verschiedenen Ansichten, und

Fig.4 eine weitere erfindungsgemäße Vorrichtung in verschiedenen Ansichten. In Hg. 1 a ist schemafisch eine Fahrradkettenschaltung nach dem Stand der

Technik dargestellt, die ein vorderes, an einer hier nicht gezeigten Tretkurbel eines Fahrrads angeordnetes Zahnkranzpaket mit drei Zahnkränzen 20,21,22 und einen Umwerfer 2 aufweist, mittels dessen sich eine Kette 40 auf die jeweiligen Zahnkränze 20,21 ,22 schalten lässt. Der Umwerfer 2 lässt sich durch Betätigung eines Umwerferschalthebels, der mit dem Umwerfer 2 über einen Bowdenzug 4 verbunden ist, betätigen.

An einem Hinterrad des Fahrrads ist ein Zahnkranzpaket 30 mit mehreren, vorzugsweise sieben bis zwölf, Zahnkränzen angeordnet. Zur Verstellung der Kette 40 auf die jeweiligen Zahnkränze ist ein Schaltwerk 1 vorgesehen. Das Schaltwerk 1 lässt sich mittels eines hier nicht gezeigten Schaltwerkschalthebels, der über einen Bowdenzug 6 mit dem Schaltwerk 1 verbunden ist, verstellen.

Wie anhand Fig. 1 b zu erkennen ist, bewegt sich die Kette 40 beim Schalten von einem ersten Gang, bei dem die Kette auf dem größten Zahnkranz 32 des hinteren Zahnkranzpakets angeordnet ist, zu einem höchsten Gang, bei dem die Kette 40 auf dem kleinsten Zahnkranz 31 angeordnet, ist in eine in Fig. 1 b

gestrichelt dargestellte Position 40'. Bei den aus dem Stand der Technik bekannten Fahrradkettenschaltungen kann dies dazu führen, dass die Kette 40 an dem

Umwerfer 2 schleift, was beim Fahrradfdhren unangenehm ist.

Dieses Problem kann mit den nachfolgend näher erläuterten Vorrichtung behoben werden.

Eine in Fig.2 gezeigte Versteileinrichtung 3 umfasst ein Gehäuse 15, durch das durch Öffnungen hindurch ein Schaltwerkbowdenzug 6 geführt ist. der an seinem einen Ende mit dem Schaltwerkschalthebel und an seinem anderen Ende mit dem Schaltwerk 1 verbunden ist. An dem Schaltwerkbowdenzug 6 ist mittels einer Klemmschraube 16 eine Zahnstange 9 befestigt, in deren Zahne ein Zahnrad 7 eingreift. Konzentrisch auf dem Zahnrad 7 ist drehfest ein Zahnrad 8 kleineren Durchmessers befestigt, das in Zähne einer Zahnstange 10 eingreift, welche mit einer schlauchförmigen, den Umwerferbowdenzug 4 ummantelnden Hölle 5 verbunden ist, die die Verstelleinrichtung 3 mit dem Umwerferschalthebel verbindet und in dem Bereich zwischen der Versteileinrichtung 3 und dem Umwerferschalthebel gekrümmt ist. Die Hülle 5 ist mit ihrem einen Ende unbeweglich an dem Umwerferschalthebel befestigt, in dem Gehäuse 15 aber verschiebbar ange- ordnet. Eine weitere den Umwerferbowdenzug 4 ummantelnde Hülle 50 ist mit ihrem einen Ende unbeweglich an der Versteileinrichtung 3 und mit ihrem anderen Ende ebenfalls unbeweglich an dem Um werf er 2 befestigt.

Bei der in Fig.2a gezeigten Stellung der VerStelleinrichtung befindet sich das Schaltwerk 1 im mittleren Gang, d.h. die Kette liegt auf dem Zahnkranz 33 wie gezeigt in Fig. 1 b in Position 40'' . Wird nun in höhere Gänge geschaltet, bewegt sich der Schaltwerkbowdenzug 6 zusammen mit der Zahnstange 9 nach rechts und dreht dadurch die Zahnräder 7 und 8. Dies wiederum führt dazu, dass die Zahnstange 10 zusammen mit der Hülle 5 und mit ihnen der Umwerferbowdenzug 4 in dem Gehäuse 15 nach links bewegt werden. Dies resultiert in einer zusätz- Hohen Spannung des Umwerferbowdenzugs 4 und der Umwerf er 2 bewegt sich mit der Kette 40 (in der Ansicht nach Fig. 1 b nach unten hin zur gestrichelten Position 40'). Umgekehrt führt ein Schalten von dem mittleren Gang in kleinere Gänge dazu, dass die Hülle 5 in dem Gehäuse 15 nach rechts bewegt wird, wodurch der Umwerferbowdenzug 4 entlastet wird und der Umwerfer 2 sich mit der Kette 40 hin zur Position bewegt, die durch die durchgezogene Linie gezeigt ist. Die Versteileinrichtung 3 eignet sich zur Anordnung an einem Fahrradrahmen an einer Stelle, an der der Schaltwerkbowdenzug 6 und der Umwerferbowdenzug 4 des Schaltwerks 1 und des Umwerfers 2 parallel zueinander geführt sind. Es wird nun auf die Figuren 3 und 4 Bezug genommen, wo gleiche oder gleich- wirkende Teile mit derselben Bezugszahl wie in den Figuren 1 und 2 bezeichnet sind und der betreffenden Bezugszahl jeweils ein Buchstabe beigefügt ist.

Fig.3 zeigt eine erfindungsgemäße Versteileinrichtung 3a. bei der ein Umwerfer- bowdenzug 4a und ein Schaltwerkbowdenzug 6a von den jeweiligen Schalthebeln aus in entgegengesetzten Richtungen in ein Gehäuse 15a geführt sind und von dort aus senkrecht zu den jeweiligen Richtungen zu einem Um werf er bzw. einem Schaltwerk geführt werden. Diese Versteileinrichtung 3a eignet sich zur Anordnung im Bereich eines Vorbaus eines Lenkers.

Der Schaltwerkbowdenzug 6a wird in dem Gehäuse 15a über eine mit einer Nut 19 versehene Außenseite einer Scheibe 11 geführt und ist dort mit einer Schraube 16a festgeklemmt. Auf der Scheibe 11 , die um ihren Mittelpunkt M verdrehbar in dem Gehäuse 15a angeordnet ist, ist eine halbkreisförmige Scheibe 14 angeordnet, über deren runde Außenseite in einer Nut 23 der Umwerferbowdenzug 4a geführt ist. Eine Hütte 5a des Umwerferbowdenzugs 4a, die den Umwerferschalthebel mit der Versteileinrichtung 3a verbindet, ist mit ihrem der VerStelleinrichtung 3a zugewandten Ende 13 auf der Scheibe 11 verdrehbar befestigt derart, dass der Umwerferbowdenzug 4a an der Stelle, wo er aus der Hölle 5a austritt, in die Nut 23 eintritt. Zur Verstellung des Umwerfers 2 mittels des Umwerferschalthebels ist der Umwerferbowdenzug 4a in der Nut 23 verschiebbar.

Bei Verstellung des Schaltwerks durch Bewegung des Schaltwerkbowdenzugs 6a vom ersten Gang in höhere Gänge verdreht sich cße Scheibe 1 1 in Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn in zu einer in Fig.3c gezeigten Position, wobei die Hülle 5a zusammen mit dem Umwerferbowdenzug 4a in Richtung aus dem Gehäuse 15a herausgedrückt wird. Dadurch wird der Umwerferbowdenzug 4a unter zusätzliche Spannung gesetzt, der Umwerfer angezogen und bewegt sich mit der Kette mit.

Abweichend von der in Fig.3 gezeigten Verstelleinrichtung 3a wird bei der Ver- Stelleinrichtung 3b nach Fig.4 nicht eine Hülle 5b eines Umwerferbowdenzugs 4b betätigt, sondern direkt der Bowdenzug 4b. Dazu ist auf einer Scheibe 11 b eine exzentrisch angeordnete Verstellscheibe 14b vorgesehen, über deren Außenseite In einer Nut 23b der Bowdenzug 4b geführt ist. Bei Verdrehung der Scheibe 11b durch Betätigung eines Schaltwerkbowdenzugs 6b in Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn zieht die Verstellscheibe 14b den Umwerferbowdenzug 4b nach oben, wodurch der Umwerf erbowdenzug 4b zusätzlich unter Spannung gesetzt wird und der Umwerfer mit der Kette mitbewegt wird.

Zur Anpassung der Versteileinrichtung 3,3a,3b an Fahrradkettenschaltungen unterschiedlicher Ausfuhrungsformen, d.h. insbesondere unterschiedlich größer Zahnkränze, können, ggf. zum Austausch eingerichtete, Zahnräder 7,8 unterschiedlicher Durchmesser und/oder Zähnezahlen bzw. Scheiben 1 1,11b und/oder Verstellscheiben 14, 14b unterschiedlicher Durchmesser vorgesehen sein.