Titel: Neuerungen an Fahrrädern.
Autor: Anonymus
Fundstelle: 1903, Band 318 (S. 790–794)
URL: http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj318/ar318215

Neuerungen an Fahrrädern.

(Fortsetzung von S. 776 d. Bd.)

c) Freilaufeinrichtungen. (Free wheel).

Textabbildung Bd. 318, S. 790

Die Freilaufeinrichtungen dienen dazu, das Kettenrad ausser Betrieb zu setzen, sodass die Füsse ohne Tretbewegungen auf den Kurbeln ruhen können. Die meisten Fahrradwerke des In- und Auslandes haben diesen Einrichtungen seit ihrem Bekanntwerden grosse Beachtung geschenkt. Im Anfang waren diese Einrichtungen recht unvollkommen, aber auch nach Verbesserung der verschiedenen Systeme fanden sie bei den Radfahrern keine willige Aufnahme. Die Ursache lag darin, dass dem Fahrer bei starkem Gefälle die Herrschaft über sein Rad genommen wurde, daGegentreten ausgeschlossen war. Um etwas Brauchbares zu schaffen, mussten Vorrichtungen ersonnen werden, welche imstande sind, die Wirkung des Freilaufes nach Belieben aufzuheben und sofort wieder herzustellen. Diese Aufgabe wurde nun in verschiedener Form gelöst, Die Brennabor-Fahrradwerke verwenden eine auf das Vorderrad wirkende Reifenbremse (Fig. 124). Ihr Gestänge ist innerhalb des Steuerrohres untergebracht und zwecks Verstellung des Bremsschuhes mit Gewinde versehen. Ferner sind auch Bremsen in Anwendung, welche durch Rückwärtstreten der Kurbel betätigt werden. Eine solche zeigt Fig. 125. Sie bietet den Vorteil, dass bei zu starkem Bremsdruck der Kurbelstift a den Bremshebel b wieder freigibt, wodurch ein Festsetzen des Bremsschuhes ausgeschlossen ist.

Textabbildung Bd. 318, S. 790
Textabbildung Bd. 318, S. 790
Textabbildung Bd. 318, S. 790
Textabbildung Bd. 318, S. 790

Eine ebenfalls durch Gegentreten betätigte Bremse, |791| welche aber auf die Felge wirkt, zeigt Fig. 126. Bei ihr wird, sobald sich die Kurbeln nach rückwärts bewegen, mit der Tretkurbelachse eine Hülse gekuppelt, und dadurch die Bremsgabel so verschoben, dass sich die Bremsbacken fest gegen die Felge legen. Beim Vorwärtstreten tritt diese Bremse sofort ausser Tätigkeit.

Textabbildung Bd. 318, S. 791
Textabbildung Bd. 318, S. 791

Der Freilaufmechanismus selbst besteht in der Hauptsache aus einem Gesperre, welches das Kettenrad durch Anhalten der Tretkurbeln ausser Betrieb setzt. Eine solche Vorrichtung wurde Ch. u. G. Markt in London und J. Howard Kirk, W. H. Merifield in Eedington-Birmingham durch D. R.-P. 114708 geschützt.

Textabbildung Bd. 318, S. 791

Wie Fig. 127 zeigt, besteht dieselbe aus zwei Scheiben b und c, die auf die Nabe a aufgeschraubt sind und mit ihren Flächen e gegeneinander stossen. Zwischen ihnen dreht sich das Kettenrad f, das an seinem Teil g mit mehrerenAusklinkungen h versehen ist. Im Ringe b sind ebenfalls Ausklinkungen i (Fig. 127a) vorgesehen, in welchen keilförmige Sperrklinken k lose liegen. Letztere werden durch die Feder l in die gegenüberliegenden Ausklinkungen h des Kettenrades gedrückt, sodass b und f beim Vorwärtstreten gekuppelt sind. Beim Anhalten der Kurbel geben die Sperrklinken k das Kettenrad frei.

Textabbildung Bd. 318, S. 791
Textabbildung Bd. 318, S. 791

Der Lauf des Fahrrades kann bei dieser Freilaufeinrichtung nicht wie bei der starren Anordnung des Antriebrades durch Gegentreten gehemmt werden, sondern nur durch Anwendung der Bremse. Die gewöhnliche Rücktrittbremse läuft sich jedoch hierbei leicht warm und zeigt ferner den Mangel, dass sie dem Fahrer nicht gestattet, die Fahrgeschwindigkeit gleichsam zu fühlen wie beim Gegentreten mit festem Antriebsrad. In neuester Zeit wird deshalb die Bremse meist mit in die Freilaufnabe eingebaut.

Textabbildung Bd. 318, S. 791

Fig. 128 zeigt eine Verbindung des Freilaufes mit einer Bremse, nach der Bauart der Neckarsulmer Fahrradwerke A.-G. in Neckarsulm. Der Kettenkranz p, der seitlich mit den Rollen a der Bremsscheibe d in Berührung steht, dreht sich |792| frei auf Rollen r. Die Scheibe d ist an ihrem Umfang mit Einkerbungen versehen, in welche die Sperrklinke c eingreift. Diese wird durch Federdruck mit d in Eingriff gehalten, kann jedoch jederzeit mittels Drahtzuges (Fig. 129) vom Sitz aus ausgelöst werden. Bei eingeschalteter Sperrklinke ist die Bremsscheibe in ihrer Drehung gehindert, wodurch sich die Rollen des Freilaufgesperres auslösen und somit das Kettenrad freigeben.

Tritt der Fahrer rückwärts, so stossen die Rollen a gegen die jetzt festgehaltene Scheibe d und pressen diese gegen die sich mit der Nabe drehende Scheibe e, wodurch Bremsung erzeugt wird.

Bei hochgezogener Sperrklinke tritt sofort wieder eine starre Verkupplung zwischen Kettenrad und Nabe ein.

Bei der Freilaufnabe der Schweinfurter Präzisionskugellagerwerke von Fichtel und Sachs in Schweinfurt a. M. kommt die Sperrklinke in Fortfall, der Freilauf wird lediglich durch Anhalten der Tretkurbeln erzielt. Beim Vorwärtstreten presst sich der Reibungsring a (Fig. 130 und 131) durch Aufsteigen seiner seitlichen Verzahnungen auf die gleichartige Gegenverzahnung des Kettenkranzes b, mit seiner konischen Bohrung auf die gleichfalls konische Reibfläche der Innenhülse g und kuppelt somit das Kettenrad mit der Nabe. Beim Anhalten der Tretkurbeln löst sich diese Kupplung sofort und lässt das Kettenrad b auf seiner unterliegenden Kugelreihe c frei laufen, indem die seitliche Verzahnung des Kranzes b den oben erwähnten Reibungsring a nach rechts bewegt. Hierdurch wird zugleich der Reibungskamm h infolge Aufsteigen seiner Spiralflächen auf die Gegenflächen des Reibungsringes a nach links gedrängt, und dadurch der in der Bremstrommel f liegende konische Bremsring e gegen die Wandung der Trommel f gepresst. Der Bremsring wird hierzu mittels eines am Fahrradrahmen befestigten Hebels d an seiner Drehung verhindert, während sich die Bremstrommel f mit der Nabe dreht. Beim Vorwärtstreten schaltet sich die Bremse sofort selbsttätig aus.

Textabbildung Bd. 318, S. 792

Bei dem verhältnismässig grossen Durchmesser der aussenliegenden Bremstrommel ist Warmlaufen der Bremse dadurch ausgeschlossen, dass die Trommel der vorbeistreichenden Luft genügend Kühlfläche bietet.

Sehr grosse Aehnlichkeit mit dieser Einrichtung hat die Morrow-Nabe (Fig. 132), in der die einzelnen Teile wie in Fig. 130 bezeichnet sind.

Bei der Freilaufeinrichtung der Forsyt Mfg. Co. in Buffalo, N. Y., ist die äussere Gestalt der gewöhnlichen Nabe vollständig gewahrt und die innere Einrichtung eine sehr einfache. Wie Fig. 133 zeigt, ist mit dem Kettenrad 14 die mit Schraubengängen versehene Hülse 13 fest verbunden, auf welcher sich der Kupplungsring 11 bewegt.

Beim Vorwärtstreten tritt dieser Ring 11 sofort in die mit der Nabe 1 verschraubte konische Büchse 10 hinein, wodurch das Kettenrad 14 mit der Nabe 1 verkuppelt wird.

Beim Anhalten der Kurbeln entkuppelt sich der Ring 11 von der Büchse 10 dadurch, dass er sich nach links dreht; das Kettenrad 14, die Hülse IS, sowie der Kupplungsring 11 stehen jetzt still, während sich die Nabe, und mit ihr das Rad, frei dreht. Wird nun Gegendruck auf die Kurbeln ausgeübt, so drängt sich der Kupplungsring 11 in die konische Vertiefung des Bremskegels 5 hinein und presst ihn gegen die Bremsfläche 4. Sofort nach Einstellen des Gegendruckes gleitet durch die Drehung der Hülse 13 der Ring 11 nachrechts und gibt den Bremskegel frei, welcher dann durch Feder 17 von der Bremsfläche 4 abgedrängt und durch den auf der Radachse sitzenden Bund 12 in seiner Freilage gehalten wird.

Fig. 134 gibt die unter dem Namen „New-Departure“ bekannte Freilaufeinrichtung (D. R.-P. 99728). Ihre Wirkungsweise dürfte aus der Abbildung ohne weiteres ersichtlich sein. Der Freilauf (rechts) ist der allgemein übliche. Die Bremsvorrichtung (links) wird durch die auf der Achse in der Längsrichtung verschiebbare Hülse a betätigt.

Die Bismarck – Fahrradwerke G. m. b. H. in Bergerhof (Rheinland) bringen einen Freilaufmechanismus (D. R.-P. 134215) in den Verkehr, dessen Neuerung hauptsächlich darin besteht, dass die Bremsscheibe mit der feststehenden Radachse durch ein einseitiges Gesperre verbunden und auf diesem achsial verschiebbar gelagert ist. Ausserdem ist nach Fig. 135 auf der Nabe der Laufring 3 befestigt, auf dem der Zahnkranz 5 mit Freilaufrollen 4 derart angeordnet ist, dass er sich bei Vorwärtsbewegung der Tretkurbeln mit der Nabe kuppelt. Dieser Zahnkranz ist mit einem Ringrand 1 versehen und bildet mit dem eingeschraubten Deckel 9 ein geschlossenes Gehäuse, durch welche die Achse hindurchreicht. In diesem Gehäuse ist auf der Gegenmutter 6 ein Ring 7 aus Vulkanfiber befestigt, und zwischen diesem und der Ringscheibe 9 eine mit Rollen m (siehe auch Fig. 136) versehene Scheibe 8 in der Längsrichtung der Achse verschiebbar angeordnet. Diese Laufrollen m sind in schräg nach aussen begrenzten Ausschnitten n der Scheibe 8 geführt und zwar derart, dass sich letztere bei der Vorwärtsbewegung des Kettenrades festläuft, beim Anhalten desselben sich aber frei auf der Achse dreht. Zwecks Bremseinrichtung sind in einer Laufrinne der Ringscheibe 9 Kugeln p eingelegt (siehe auch Fig. 137), die auf schräg ansteigenden Ausfräsungen q der Scheibe 8 laufen. Diese Kugeln liegen nun beim Vorwärtsbewegen oder Anhalten der Kurbeln in den tiefsten Stellen der Ausfräsungen, werden jedoch beim Rückwärtsbewegen der Kurbeln an das andere Ende geführt, wodurch die Scheibe 8 achsial verschoben, und gegen den sich mit der Nabe drehenden Vulkanfiberring 7 gepresst wird.

Diese letzteren Einrichtungen sind zur Zeit die gebräuchlichsten, doch sollen im folgenden noch einige andere Anordnungen besprochen werden.

Textabbildung Bd. 318, S. 792

G. H. Cheney in Rochester (V. St. A.) ordnet nach seinem D. R.-P. 134889 auf der Kettenradnabe a (Fig. 138 bis 140) die verschiebbare Schraubenmutter b an. Dieselbe dient zum Antrieb einer aus zwei Reibungskegeln c und d bestehenden Kupplung, die sich gegen die Einschnürung e der Nabe z legt und so das Rad mitnimmt, während sich beim Bremsen der Kegel d gegen das eine Ende der Nabe, und der Kegel c gegen einen Ring (Fig. 141) von seitlich verschiebbaren Bremsklötzen m, n, o, p legt und diese gegen die Bremsfläche r presst. Die Bremsklötze, die einen zylindrischen Teil des Kupplungskegels c umschliessen, sind mit einer Lippe f versehen, welche durch die Wirkung eines die Bremsklötze zusammenhaltenden, federnden Ringes g immer in leichter Berührung mit dem Kupplungskegel c gehalten wird, um auf diese Weise ein Drehen desselben zu verhindern. Die Wirkung ist folgende:

Wird der Kupplungskegel c gegen die schräge Fläche r der Bremsklötze m-p gepresst, so werden die letzteren nach aussen gegen den Reibungsring q bewegt. Hierbei überwindet der Druck des Kegels c den der Feder g und das Nachaussengehen der Bremsklötze wird dadurch gefördert, dass sie gegen die geneigte Fläche s der Kappe t gepresst |793| werden. Gleichzeitig wird der achsiale Druck des Kegels c durch die Mutter b, Kegel d, Ring u und die Kappe i aufgenommen.

Bei Drehung der Nabe z und der gegen sie gepressten Bremsklötze tritt naturgemäss jetzt das Bestreben auf, dass sich der Bremsring k mit ihr drehen will, doch wird derselbe durch die um den Block l gelegenen, einzelnen Teile des Bremsringes gegen die Winkelkanten des Blockes gekeilt, und da letzterer durch den Arm v festgehalten wird, wirkt die Keilung derart auf die Nabe, dass die Reibungs- und Bremswirkung verstärkt wird. Fig. 138 zeigt die eingeschaltete Bremse, während Fig. 139 dieselbe ausgeschaltet, d.h. den Antrieb auf das Rad zeigt; eine Zwischenstellung bewirkt den Freilauf.

Textabbildung Bd. 318, S. 793

Bei den bisher besprochenen Freilaufeinrichtungen findet die Kupplung des Kettenkranzes mit der Nabe durch Vermittlung schräger Flächen statt, wobei der lose Mittelring zwischen Kettenkranz und Nabe festgeklemmt wird. Diese Anordnung hat jedoch den Nachteil, dass die Rückkehr des Ringes in die Anfangsstellung beim Uebergange zum Freilauf erschwert wird.

G. H. Banister in Woolwich (Engl.) will diesem Uebelstande dadurch abhelfen, dass er nach seinem D. R.-P. 132906 schräge Anlaufflächen nur zum Einrücken der Kupplung benutzt, zum Antrieb des Rades aber die Bewegung des Kettenrades durch ebene Druckflächen auf die Nabe übertragen lässt, die senkrecht zur Drehebene stehen und nach Einrücken der Kupplung zur Wirkung kommen.

Erreicht wird dies, nach Fig. 142, wie folgt: Das auf der Nabe mittels der Kugelreihe e freilaufende Kettenrad a ist mit Vorsprüngen au die schräge Auflaufflächen a1, besitzen, versehen. Diese wirken beim Vorwärtsdrehen des Rades a gegen die Auflaufflächen c2 der Vorsprünge c1 des losen Zwischenringes c und bringen letzteren durch Verschieben nach rechts mit dem mit der Nabe fest verbundenen Kupplungsteil d in Eingriff.

Textabbildung Bd. 318, S. 793

Ausserdem ist der Kettenkranz mit Ansätzen a3 versehen, welche gegen besondere Ansätze c4 des Zwischenringes c wirken und die erwähnten, senkrecht zur Drehungsebene gestellten Anschlagflächen besitzen. Diese Ansätze sind zu den mit schrägen Auflaufflächen versehenen Ansätzen derart angeordnet, dass sie erst dann zur Wirkung kommen, wenn durch die Ansätze ai, ei die zum Einrücken der Kupplung genügende Verschiebung des Ringes c stattgefunden hat. Der Zwischenring wird also nach Inwirkungtreten der Ansätze a3 und c4 nicht weiter verschoben.

Damit derselbe jedoch bei freilaufendem Rade selbsttätig in die Anfangsstellung zurück gelangt, sind an dem Kupplungsteild Zähne d1 angeordnet, welche mit in der Drehrichtung der Nabe gestellten Auflaufflächen versehen sind, die gegen schräge Auflaufflächen der Kupplungszähne c3 des Zwischenringes im Sinne der Rückführung desselben in die Anfangsstellung wirken. Diese Flächen sind bei der Vorwärtsbewegung des Kettenkranzes unwirksam, da beim Antrieb nur die erwähnten, senkrechten Zahnflächen in Wirkung treten. Bei festgehaltenen Tretkurbeln wird der Ring c dagegen in die Anfangsstellung zurückgeschoben, so dass das Rad vollkommen frei läuft.

Abweichend von den bisherigen Bremsanordnungen ist diejenige von J. Küster in Charlottenburg. Die Einrichtung ist folgende: Das Kettenrad k (Fig. 143) ist auf der Büchse b und der mit Einkerbungen e versehene Ring a auf der Tretkurbelachse befestigt. Zwischen diesem Ring und der Innenfläche der Büchse b sind Gesperrerollen g1 g2 angeordnet. Erstere bewirken, dass beim Drehen der Achse in der Pfeilrichtung die Büchse b mitgenommen wird, letztere dagegen wirken mit dem Ring r zusammen, welcher durch ein kleines, gegen das feststehende Kurbellagergehäuse wirkende Gesperre g3 nur vorwärts, d.h. in der Pfeilrichtung, nicht aber rückwärts drehbar ist.

Die Wirkung ist folgende: Bei Drehung der Achse in der Pfeilrichtung wird durch das Gesperre g1 die Büchse b mit dem Kettenrad k mitgenommen. Durch den im gleichen Drehungssinne mitgezogenen Führungsring r werden die Rollen g2 in den Vertiefungen der Einkerbungen e festgehalten. Dreht sich nun das Kettenrad mit der Büchse b weiter, während die Tretkurbeln festgehalten werden, was zufolge der Richtung des Gesperres g1 möglich ist, so verharren die Rollen g2 an den tiefsten Stellen von e, solange die Füsse stillstehen. Wird dagegen durch kurze Rückwärtsbewegung der Tretkurbeln deren Achse mit dem Ringe a etwas entgegen der Pfeilrichtung gedreht, so können die Rollen g2 nicht rückwärts folgen, weil sich der mit ihnen zusammenwirkende Führungsring r infolge der Wirkung des Kugelgesperres g1 nicht rückwärts bewegen kann. Durch die Rückwärtsdrehung von a werden die Rollen infolge der schrägen Form der Einkerbungen e gegen die Innenfläche der Büchse b gepresst; sobald diese Pressung genügend gross geworden ist, nimmt die mit dem Kettenrade weiter umlaufende Büchse b die Tretkurbelachse mittels des Gesperres g2 mit, wobei durch stetes Gegentreten der Gang des Fahrrades gehemmt wird.

Dieselbe Einrichtung jedoch in Verbindung mit der |794| Hinterradnabe zeigt Fig. 144. Die Gesperrollen g1 wirken in der gleichen Weise wie die üblichen Freilaufklemmrollen, während beim Gegentreten die Gesperrollen g2 in Wirkung kommen. Die Gesperrkugeln g3 wirken gegen den feststehenden Lagerkegel auf der Achse und verhindern die Rückwärtsbewegung des Führungsringes r.

Textabbildung Bd. 318, S. 794

Erfolgt nun durch kurze Rückwärtsbewegung der Tretkurbeln eine geringe Rückwärtsdrehung des Kettenkranzes k, so werden die Klemmrollen g2, welche durch den stillstehenden Ring r gegen Rückwärtsbewegung gesperrt sind, in einen zwischen dem Kettenkranz k und dem Nabenringe gebildeten Hohlraum von keilförmigem Querschnitt gepresst. Der Kettenkranz erhält durch die Nabe n eine Vorwärtsdrehung, welche sich auf die Tretkurbeln überträgt, wobei ein stetes Gegentreten ermöglicht wird. Um beim Beginn des Vorwärtstretens zu bewirken, dass die Rollen g2 tunlichst schnell aus der Spitze des keilförmigen Hohlraumes in den weiteren Teil desselben gelangen und in diesem verharren, ist am Kettenkranz eine Feder angebracht, welche bestrebt ist, den Ring r nach rückwärts zu ziehen.

Textabbildung Bd. 318, S. 794

Ausser diesen Einrichtungen bestehen noch solche, bei denen die Verkupplung des Zahnkranzes mit der Nabe dadurch stattfindet, dass beide mit Gewinde versehen sind, wodurch sich der Kettenkranz beim Vorwärtstreten gegen einen Bund der Nabe presst und so diese mitnimmt. Beim Gegentreten jedoch entfernt sich der Kettenkranz von diesem Bunde und gibt die Nabe frei. Diese Einrichtungen haben den Nachteil, dass sich in die nun blosgelegten Gewindegänge, besonders beim Befahren schmutziger Strassen, Unreinigkeitenansammeln. Diese werden nun, sobald die Tretkurbeln wieder im antreibenden Sinne gedreht werden, zwischen Bund und Kettenkranz gepresst, wodurch nicht nur grosse Abnützung der einzelnen Teile stattfindet, sondern auch das Auskuppeln erschwert wird.

Textabbildung Bd. 318, S. 794

Diesem abzuhelfen, ordnet A. Morgan in Linton (England) nach seinem D. R.-P. 128235, statt des durchgehenden Gewindeganges einen solchen aus einer Anzahl kurzer Gewindeteile c bestehenden an (Fig. 145), die in der Gangrichtung einen möglichst grossen Raum zwischen sich belassen. Hierdurch wird der Schmutz, sobald der Kettenkranz d mit der Nabe b gekuppelt wird, auch mehr oder weniger mit ersteren herumgedreht und durch die Gewindezähne c derart zerschnitten und aufgelockert, dass er grösstenteils schon vor dem Gewinde herabfällt, also ehe der Kettenkranz mit der Nabe gekuppelt ist.

Um auch den Ungeübten in die Lage zu setzen, gleich ein Fahrrad mit Freilaufeinrichtung zu benutzen, haben Fichtel und Sachs eine Einrichtung getroffen, um den Freilauf samt der Bremse zeitweilig ausser Tätigkeit zu setzen, sodass das Fahrrad genau wie ein solches mit fester Nabe wirkt. Der Anfänger ist also somit in der Lage, sich allmählich mit dem Freilauffahren vertraut zu machen.

Ausserdem hat diese Einrichtung den Vorteil, dass bei Unbrauchbarkeit eines Pedales durch Sturz usw. nach Abstellung des Freilaufes das Fahrrad mit dem noch verbleibenden Pedal weiter gefahren werden kann, während bei der nichtausschaltbaren Freilaufeinrichtung infolge des toten Punktes niemals mit einem Pedal gefahren werden kann.

Textabbildung Bd. 318, S. 794

Das Ein- und Ausrücken des Freilaufes, der, wie Fig. 147 zeigt, sich von demjenigen Fig. 130 und 131 nur durch den Ausschalthebel unterscheidet, geschieht, während das Rad ruht, durch Rechts- oder Linksdrehen des Knopfes u (Fig. 146 und 147), wodurch der Sperrzahn q entweder in den Hebel p hineintritt und dadurch den Freilauf samt Bremse ausschaltet, oder aber er tritt, wie in der Figur dargestellt ist, aus dem Hebel p heraus und kuppelt den Freilauf.

Textabbildung Bd. 318, S. 794

Um diese Tätigkeit auch wärend der Fahrt ausführen zu können, wird an der in t drehbaren Scheibe r ein kleiner Hebel (Fig. 147) angebracht, welcher durch eine Zugvorrichtung mit einem am oberen Rahmenrohr gelagerten Schalthebel in Verbindung steht.

(Fortsetzung folgt.)

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