DE3130258A1

DE3130258A1 - Einstueckige anordnung, bestehend aus mindestens einer zahnscheibe mit oder ohne kettenschutz fuer tretkurbeln von fahrraedern oder aehnlichen fahrzeugen, sowie verfahren zu ihrer herstellung

Info

Publication number: DE3130258A1
Application number: DE19813130258
Authority: DE
Inventors: Jean 42003 Saint Etienne Balouzet
Original assignee: Haubtmann A SA Ets
Current assignee: Haubtmann A SA Ets
Priority date: 1980-08-04
Filing date: 1981-07-31
Publication date: 1982-06-09
Also published as: FR2487772A1; DE8122497U1; IT8123237A0; FR2487772B1; IT1138895B

Description

Die Erfindung betrifft eine einstückige Anordnung, bestehend aus mindestens einer Zahnscheibe mit oder ohne Kettenschutz für Tretkurbeln von Fahrrädern oder ähnlichen Fahrzeugen,sowie ein Verfahren zu ihrer Herstellung.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einstückige Anordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, welche sehr geschmeidig ist und eine wesentliche Verbesserung des 4iomforts bei der Betätigung der Pedale und beim Ablauf der Kette mit sich bringt, wobei das

Klinkwerk und das Geräusch unterdrückt werden» Die Zahnscheibenanordnung ist dabei sehr leicht,und die Herstellungskosten sind infolge des Wegfalls verschiedener Bearbeitungsverfahren gering, wobei die Anordnung ausgezeichnete Festigkeitseigenschaften im Hinblick auf die Beanspruchung derartiger Erzeugnisse aufweist.

Zur Lösung der gestellten Aufgabe wird eine einstückige Anordnung der eingangs genannten Art vorgeschlagen, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß die od@r die Zahnseh©ibe/n und der Kettenschutz in einem- einzigen Arbeitsverfahren ©instückig aus Kunststoff, mit einer Verbindungseinrichtung, die ©instückig damit verbunden ist, hergestellt werden, wobei die gesinnte Verbindongseinrichtung eine zentrale Öffnung aufweist, die eine Narbe bildet, in welcher eine metallische Einrichtung zum Anpassen an den Kopf der rechten fs«tkurbel, die teilweise in dew Verbindungsarm eingebettet ist, angepaßt ist und mit der Tretkurbel zusammenarbeitet.

Gemäß einem weiteren Kennzeichen der Erfindung werden die oder die Zahnscheibe/n mit oder ohne Kettenschutz in einem einzigen Arbeitsgang einstückig aus gespritzem oder gegossenem Kunststoff mit Glasoder Kohlenstoffasern hergestellt, wobei mindestens eine metallische Einrichtung vorgesehen ist, die an den Kopf der rechten Tretkurbel angepaßt werden kann, um mit dieser zusammenzuarbeiten«

Gemäß einem «eiteren Kennseichen der Erfindung ist die an den Kopf der Tretkurbel anpaßbare metallische Einrichtung ein metallischer Einsatz in Form eines Sternes mit fünf Armen, der in seinem mittleren

31

te* « ·* ·»a e β β ο · ·

Teil eine Öffnung aufweist, die zur Zusammenarbeit mit dem genannten Kopf eingerichtet ist.

Gemäß einem weiteren Kennzeichen weist die metallische Einrichtung die Form eines Ringes auf, deren innere Bohrung mit dem genannten Kopf zusammenarbeitet.

Die metallische Einrichtung kann auch aus einem angesetzten Anpassungsglied bestehen, welches fest an dem Kranz einer der Scheiben befestigt ist.

Gemäß einem weiteren Kennzeichen der Erfindung werden die Zähne der oder der Scheibe/n unmittelbar bei der Fabrikation hergestellt.

Anhand der Zeichnungen soll am Beispiel bevorzugter Ausführungsformen der Gegenstand der Erfindung näher erläutert werden.

In den Zeichnungen zeigt

Fig. 1 eine Draufsicht auf die einstückige Anordnung mit doppelten

. Scheiben mit Kettenschutz gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.

Fig. 2 zeigt einen Schnitt entsprechend der Linie II - II von Fig. 1.

Fig. 3 zeigt einen Schnitt in vergrößertem Maßstab von Fig. 2, welcher insbesondere die Befestigungsart der Doppelscheibenanordnung auf dem Kopf des Tretlagers gemäß einer ersten Aus-

O O Ct O O

6 ρ ο

führungsfoTtn darstellt.

Fig," 4 zeigt eine Seitenansicht der einstückigen Doppelscheibenanordnung mit Kettenschutz gemäß einer zweiten Äusführungsform.

Fig. 5 zeigt einen Schnitt des Profils gemäß der Linie 5-5 von Fig. 4.

Fig. 6 zeigt eine Frontansicht eines metallischen Einsatzes in Form eines Sternes mit fünf Armen, der in das Innere der Doppelscheibenanordnung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung eingesetzt wird.

Fig. 7 zeigt einen Teilschnitt in großem Maßstab gemäß der Linie VII - VII von Fig. 4.

Fig. 8 zeigt einen Teilschnitt gemäß der Linie VIII - VIII von Fig. 4=

Fig. 9 zeigt eine Teilansicht in großem Haßstab gemäß Fig. 5.

Fig. 10 zeigt in Abwandlung die Benutzung eines metallischen Anpassungsgliedes, das an ©in©m der Zahnkränze der Scheibe angesetzt und befestigt ist.

Fig. Π zeigt das Anpassungsglied nach seiner Befestigung gemäß Fig. 10.

ό Ί ό U Z

Fig. 12 zeigt eine Seitenansicht, welche einen metallischen Einsatz in Form eines Sternes mit fünf Armen gemäß einer abgewandelten Ausführungsform der Erfindung darstellt.

Fig. 13 zeigt einen Schnitt längs der gebrochenen Linie XIII XIII von Fig. 12, welcher den genannten Einsatz, der auf der Matrize vor dem Umgießen mit Kunststoff befestigt ist,darstellt.

Aus den Figuren der Zeichnungen ergibt sich eine Doppelscheibenanordnung mit Kettenschutz, die einstückig aus gegossenem oder gespritztem Kunststoff ausgeführt ist, der mit Glas- oder Kohlenstoff asern armiert ist. Diese mit 1 bezeichnete Anordnung weist

1 2

einen Kettenschutz 1 , eine große Zahnscheibe. 1 , eine kleine

3 4

Zahnscheibe 1 und eine Verbindungsverzweigung 1 auf, die in Form eines Sternes mit fünf Armen ausgebildet ist. Die zuvor beschriebene Anordnung wird in einem einzigen Arbeitsgang ausgeführt. In vorteilhafter Weise besteht das Kunststoffmaterial aus der Familie der. Polyamide.

Gemäß einem Kennzeichen werden die Zähne 1 , 1 der zwei Scheiben in einem Ausführungsbeispiel unmittelbar bei der Herstellung ohne ein Finish-Verfahren erhalten.

Der Zusammenbau der zuvor beschriebenen Anordnung mit dem Kopf der Tretkurbel · wird durch eine profilierte metallische Einrichtung erhalten, die teilweise in dem Körper der Anordnung integriert oder

an ihm angesetzt ist.

Gemäß einer abgewandelten Äusführungsform der Erfindung, die in den Fig.. 1, 2 und 3 dargestellt ist, besteht die metallische Einrichtung aus einem metallischen Einsatz 2 in geeigneter Form, der in den Hohlraum -1 entsprechend der Narbe der Doppelscheibe eingreift. Dieser Einsatz weist die Form eines auf dem Umfange mit

■ Ί 1

Zähnen 2 versehenen Ringes auf, die mit den Einkerbungen 3 , die

am Kopf 3 der Kurbel 3 vorgesehen sind,zusammenwirken. Außerdem weist der genannte Einsatz an seinen äußeren Enden Bördelflansche

2 oder andere Verankerungssinrichtungen auf, die in dem Kunststoffmaterial eingebettet sind. Disse Börd©lflansch© können sich durch Überdeckung des Umfangsrandes der zuvor genannten Bohrung einstellen, wobei der Einsatz 2 Verankerungseinrichtungen in dem Kunststoff aufweist. Weitere, nicht dargestellte metallische Ein-

sätze können angesetzt und an jedem Zweig des Sternes 1 eingelassen sein, um die starre Verbindung zwischen den Scheiben und der Narbe zu gewährleisten.

In den Fig. 4-9 ist eine andere Äusführungsform der Erfindung dargestellt. In diesem Fall ist ein metallischer Einsatz 4 (Fig. 6) vorgesehen, der die Form eines Sternes mit Beispielsweise fünf Armen aufweist. In der Nähe jedes der äußeren Enden der genannten Arme ist eine Bohrung 4 vorgesehen, die die Einstellung des Einsatzes in-die Spritzgußmatrize ermöglicht, wobei die genannten Bohrungen sich auf nicht dargestellten Zentrierzapfen einjustieren.

2 Außerdem weist der genannte Einsatz eine mittlere Öffnung 4 <auf,

J 1 ό U Z O ö

- 12 -

3
welche eine Umfangszahnung 4 aufweist, wobei die Zahnung nach der Herstellung der einstückigen Anordnung der Doppelscheibe in Erscheinung tritt. Diese Zahnung 4 wirkt mit einer an dem Kopf der rechten Tretkurbel vorgesehenei ergänzenden Zahnung zusammen, welche die Betätigung der Umdrehung der Doppelscheibe bewirkt.

Der metallische Einsatz 4 wird dann durch Übergießen mit dem mit Glasfasern oder Kohlenstoffasern armierten Kunststoff überdeckt, um die Doppelscheibe und den eingearbeiteten Kettenschutz sowie den Verbindungsarm herzustellen. Gemäß dem Herstellungsverfahren können sich die Zentrierzapfen des Einsatzes 4 durch eine geeignete Einrichtung mechanisch, hydraulisch oder durch Schwerkraft gesteuert zurückziehen, damit der eingespritzte oder eingegossene Kunststoff die Öffnungen 4 anfüllt, wobei so zur Festigkeit der gesamten Anordnung beitragende Verankerungsstellen gebildet werden» Dies Öffnungen können in dem Fall nicht gefüllt werden, wenn während des Zurückziehens der Zentrierzapfen nicht verstopfte Hohlräume auftreten.

Gemäß einem weiteren Kennzeichen der Erfindung wird, wie in den Fig. 5 und 9 dargestellt, während des Gießens das äußere und innere Ende des metallischen Einsatzes 4 nicht bedeckt, um nach dem Umgießen zwei beiderseits der Mittelebene des Einsatzes gelegene Aus-

4 5 4

sparungen entsprechend 4 und 4 zu erhalten. Die Aussparung 4 , die an der Seite der rechten Tretkurbel liegt, ermöglicht die Zcen-

5
trierung derselben. Die Aussparung 4 , welche an der inneren Seite im Hinblick auf die kleine Scheibe liegt, ermöglicht Einfassung oder

3 2

Vernietung des äußeren Endes 3 des Kopfes 3 der Tretkurbel, wo-

bei das genannte Ende- nach Verformung des Metalls sich gegen die

5
innere Fläche der Aussparung 4 anlegt= Auf diese Weise wird eine vollständige Verbindung der Tretkurbel auf der Doppelscheibe erhalten.

Nach einem weiteren,in d@n Figuren 4,5 und 7 dargestellten Kenn-

zeichen -der Erfindung,, ist ein© am Umfang vorgesehen© Rippung 1 auf den Armen des Verbindungssternes fortgesetzt^ was die Festigkeit der gesamten Anordnung verbessert und ihr ein besonders ästhetisches Aussehen verleiht»

Io Fig. 8 ist die Verbindung zwischen zwei aufeinanderfolgenden Armen des Sternes dargestellt. Um das Gießen zu erleichtern, wurde ein verjüngtes Profil 4^- hergestellt.

In Abwandlung und gemäß einem weiteren, in den Fig. 10 und 11 dargestellten Ausführungsbeispiel ist eine ©instückige Kunststoffanordnung 5 hergestellt, «eiche einen oder mehrer© Zahnscheiben-

1 2

kränze 5 und einen Kettenschutz 5 aufweist. Anschließend wird ein metallisches Anpassungsteil 6 angesetzt, welches ein Verbindungsorgan zwischen den Zahnkränzen und der Kurbel bildet, wobei das Ampassungsteil fest mit einem der zuvor .!genannten Zahnkränze durch beliebige Mittel, wie z. B. Klipsen, Schrauben, Aufstecken,, oder auf

•j andere Weise befestigt ist» Das Anpassungsteil weist Einrichtungen

auf., mit denen es auf entsprechenden ergänzenden Einrichtungen 5 an der zuvor -genannten Anordnung ©injustiert werden kann·

Das Anpassungsteil weist eine mittlere Bohrung 6 auf, die profiliert und mit einer Zahnung versehen ist, um mit dem Kopf der Tretkurbel zusammenzuwirken.

In ι Fig. 12 ist eine abgewandelte Ausführungsform des metallischen Einsatzes 7 dargestellt, wie er beispielsweise in Fig. 6 dargestellt ist. Dieser weist die Form eines Sternes mit (n) Armen 7 auf

2 (im dargestellten Beispiel 5), von denen wenigstens eine 7 in der

3 4

Nähe ihres äußeren Endes 7 keine Öffnung 7 aufweist. Während des Einsetzen des genannten Einsatzes in die Matrize justieren sich die" an den n-1 Armen vorgesehenen Öffnungen auf den Zentrierzapfen 8, die an der Spritzgußmatrize angeordnet sind, während der verbleibende

2
nichtdurchbohrte Arm 7 sich gegen einen festen Anschlag 9, der mit der Matrize verbunden ist,abstützt. Dieser Anschlag hat die Aufgabe, den Einsatz 7 während des Gießverfahrens mit dem Kunststoff in sicherer Stellung zu halten. Die Abwesenheit der Öffnung auf einem der Arme ist vorteilhaft und in Wechselbeziehung mit der Umfangszahnung 7 der mittleren Öffnung des Einsatzes eingerichtet, um eine einzige mögliche Stellung der Tretkurbel in ihrer Lagerung festzulegen. Die Anzahl der Arme des Einsatzes ohne Öffnung kann variieren. Es genügt, daß der genannte Einsatz in der Stellung durch mindestens zwei seiner Arme auf der Matrize gehalten wird. Durch diese Stellung wird eine schnelle Montage in einer genauen Stellung der Scheibe des Pedalantriebs auf einer Stützanordnung mit der Kurbelwelle in vorbestimmter Stellung in bezug auf eine angezeigte Markierung auf dem Pedallager des Fahrrades gewährleistet.

313025G

O O O Cf O ·'* *

O α (P ^ O 0 » ί * ■"

aO οοο «ο ο *■< «t - is

- 15 -

Es ist klar, daß die Erfindung sich nicht auf die dargestellten Ausführungsarten beschränkt. Es kann insbesondere eine einfache, doppelte oder dreifach® Scheibe in der gleichen Weise hergestellt werden, wobei der Kettenschutz einstückig mit der oder den Scheibe verbunden sein kann. Dieser Kettenschutz, der auch entfallen kann,kann angesetzt und durch Klipsen, Schrauben oder auf andere Weise an einer der Scheiben befestigt und eingestellt werden. Die Verbindungsert des Kopfes der Tretkurbel mit den metallischen Einsätzen 2, 3 und 6 kann verschieden sein, beispielsweise durch Verkeilen oder Aufstecken oder auf andere Weise durchgeführt werden. Auf der großen Scheibe können Öffnungen

9 4
1 ,5 vorgesehen sein, um die Anordnung leichter zu gestalten.

Die Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung, Insbesondere wird hervorgehoben, die neue Konzeption dieser einfachen, doppelten oder dreifachen Scheibenanordnung aus Kunststoff, ihre geringen Herstellungskosten, deE Wegfall weiterer Bearbeitungsverfahren der Oberflächen.

Durchgeführte Versuche, ergaben die Geschmeidigkeit und den Komfort des Pedaltretens und der Kettenurnschaitung. Das Rasseln und das Geräusch werden unterdrückt.

Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsformen begrenzt, sondern kann auch andere, in ihren verschiedenen Teilen abgewandelte Ausführungsformsn umfassen, ohn© daB der Rahmen der Erfindung verlassen wird.

Leerseite

Claims

PATENTANWÄLTE

ZIPSE + HABERSACK

BEIM EUROPÄISCHEN PATENTAMT ZUGELASSENE VERTRETER

DIPL.-INQ. H.-J. HABERSACK, MÜNCHEN DIPL.- PHYS. E. ZIPSE, BADEN-BADEN

2 24 87

mg ATOMPATEN Γ Telex Ο? 01 3Ο7 ilpel d

LoBslngstrrißo 12

D-757O BADEN-BADEN

Etablissements

S.A.

PATENTANSPRÜCHE

Einstückige Anordnung, bestehend aus mindestens einer Zahnscheibe mit oder ohne Kettenschutz für Tretkurbeln von Fahrrädern oder ähnlichen Fahrzeugen, sowie Verfahren zu Herstellung, dadurch gekennzeichnet

2 3

daß die oder die Zahnscheibe/n (1,1) und der Kettenschutz (1 ) in einem einzigen Arbeitsverfahren einstückig

aus Kunststoff mit einer Verbindungseinrichtung (1 ), die einstückig damit verbunden ist, hergestellt werden, wobie die genannte Verbindungseinrichtung eine zentrale Öffnung (1 ) aufweist, die eine Narbe bildet, in welcher eine metallische Einrichtung zum Anpassen an den Kopf der rechten Tretkurbel, die teilweise in den Verbindungsarm eingebettet ist,angepaßt ist und mit der Tretkurbel zusammenarbeitet.
2. Einstückige Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindungseinrichtung (1 ) die Form eines Sternes mit mehrern Armen aufweist, der einstückig mit den Scheiben und dem Kettenschutz (1 ) hergestellt ist.
3. Einstückige Anordnung nach Anspruch 1 .und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die metallische Einrichtung aus einem Einsatz (2) besteht, der eine Umfangs-

1 2

zahnung (2 ) aufweist, die mit einer auf dem Kopf (3 ) der Tretkurbel (3) vorgesehenen Zahnung (3 ) zusammenwirkt.
4. Einstückige Anordnung nach Anspruch 1, 2 und 3, da durch gekennzeichnet, daß der Einsatz (2) an seinen äußeren Enden Bördelflansche (2 ) aufweist, die sich beim Überdecken des Umfangsrandes einstellen, der die Bohrung (1 ) zur Aufnahme des Kopfes der Tretkurbel bestimmt.
5, Einstückige Anordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch-

gekennzeichnetj, daß die metallische Einrichtung aus einem Einsatz (4) besteht, der die Form eines Sternes mit fünf Armen aufweist, wobei in der Nähe jedes der genannten Arme eine Öffnung (4 ) vorgesehen ist, welche die Einstellung des Einsatzes in der Spritzgußmatrize ermöglicht, wobei die genannten Bohrungen sich an Zentrierzapfen' einstellen, und daß der Einsatz, der eine mittlere

Öffnung aufweist, welche mit einer Umfangszahnung (4 ) versehen ist, mit der auf dem Kopf der Tretkurbel vorgesehenen ergänzenden Zahnung zusammenwirkt.
6. Einstückige Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der metallische Einsatz durch Umgießen mit Kunststoff nach Wegnahme der Zentrierungszapfen bedeckt ist, wobei das äußere innere Ende des metallischen Einsatzes (4)derart sichtbar ist, daß zwei Aussparungen (4,4) zum Vorschein kommen, die beiderseits der Mitteleben© des Einsatzes gelegen sind, wobei die Aussparung (4 ), die an der Seite der Anordnung der rechten Tretkurbel gelegen ist, die Zentrierung dieser ermöglicht und die Aussparung (4 ), die an der inneren Seite im Hinblick auf die kleine Scheibe gelegen ist, die Einfassung oder Vernietung des äußeren Endes (3 ) des Kopfes der Tretkurbel er-

möglicht, wobei das genannte äußere Ende (3 ) nach Verformung sich gegen die innere Fläche der Aussparung (4 ) abstützt.

·· κ η λ · · β
7. Einstückige Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine verlängerte Umfangsrippung an den Armen des Sternes vorgesehen ist.
8. Einstückige Anordnung nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verbindung zwischen zwei aufeinander-folgenden Armen des Sternes eine Verjüngung aufweist.
9. Einstückige Anordnung, bestehend aus mindestens einer Zahnscheibe aus Kunststoff, dadurch gekennzeichnet, daß sie aus einem oder mehreren Zahnkranzscheiben (5 ) und einem Kettenschutz (1 ) besteht, wobei die metallische Einrichtung aus einem Anpassungsteil (6) besteht, welches an einem der genannten Zahnkränze durch beliebige Einrichtungen befestigt ist, wobei das Anpassungsteil und der zuvorgenannte Zahnkranz konuwplementare Einstelleinrichtungen aufweist und dqs genannte Anpassungsteil ein Verbindungsorgan mit der Tretkurbel bildet und in seinem unteren Teil eine mittlere profilierte und gezahnte Bohrung ( ) aufweist, um mit dem Kopf der Tretkurbel zusammenzuarbeiten.
10. Einstückige Anordnung nach Anspruch 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Kopf der Tretkurbel mit den metallischen Einsätzen durch Aufkeilen, Aufstecken oder auf andere Weise erfolgt.

O Λ 6 ft & e
11. Einstückige Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, άαΒ mindestens ein Arm des sternförmigen metallischen Einsatzes keine Öffnung an seinem äußeren Ende aufweist und vor dem Gießverfahren gegen einen in Verbindung mit der Spritzgußmatrize stehenden Anschlag sich abstützt.