Verkehrswesen.Fahrräder. (Schluss des Berichtes S. 214 d. Bd.) Mit Abbildungen. Fahrräder. II. Einzelconstructionen. a) Antrieb. Eine der häufigen Erscheinungen am heutigen Fahrrade ist das Strecken und Reissen der Kette, weshalb man seit Jahren danach trachtet, die Kette zu vermeiden. Bahnbrechend war das kettenlose Fahrrad mit Kegelräderantrieb der französischen Fahrradfabrik La Métropole (D. p. J. 1896 301 198). Hierauf folgte das deutsche Fabrikat mit Stirnräderantrieb der Unicum-Fahrradfabrik von Lutz in Darmstadt (D. p. J. 1897 306 56). In Fig. 28, die wir Engineering vom 3. December 1897 entnehmen, sehen wir die Anordnung des Columbia-Fahrrades der Pope Mfg. Co. in Hartfort, Conn. Der Antrieb erfolgt hier durch Kegelräder, von denen eines an der Tretkurbel an Stelle des sonst üblichen Kettenrades, das andere an der Nabe des Hinterrades sitzt. Diese beiden Kegelräder stehen durch eine Stange, die auf beiden Enden gleichfalls Kegelräder trägt, mit einander in Verbindung. Diese Stange ist im Inneren des unteren Gabelrohres mittels Konus und Lagerschale auf Kugeln gelagert. Zur Versteifung ist die untere Gabel mit einem Bügel versehen. Der ganze Mechanismus ist in einem Gehäuse eingeschlossen. Textabbildung Bd. 308, S. 233 Fig. 28.Antrieb der Pope Mfg. Co. Scientific American vom 23. October 1897 beschreibt einen Antrieb von der Bayvelgere Company, bei dem die konischen Räder nicht fest, sondern gelenkig mit der Triebstange verbunden sind. Erstere werden, wie Fig. 29 zeigt, von zwei Kugelreihen getragen. Textabbildung Bd. 308, S. 233 Fig. 29.Antrieb der Bayvelgere Company. Um die Reibung zu verringern, versieht die Fahrradfabrik von Voss, Sauer und Co. in Minden das an der Tretkurbel sitzende Rad g (Fig. 30), sowie dasjenige g1 des Hinterrades statt der Zähne mit Rollen, die sich in Stiften drehen. Die Triebstange, die hier auf dem Gabelrohre sitzt, trägt aufgeschraubte Zahnräder ff1, die gleichzeitig das Gehäuse für die Lagerkugeln bilden. Natürlich sind hier ebenfalls die Triebräder mit einem Schutzgehäuse umgeben. Textabbildung Bd. 308, S. 233 Fig. 30.Antrieb von Voss, Sauer und Co. Die Quadrant Cycle Company in Birmingham bringt, wie Fig. 31 zeigt, an den auf der Triebstange sitzenden Rädern Rollen an. Diese stehen im Winkel von 90° zu den auf der Tretkurbel- und Hinterradachse sitzenden Scheiben, die auf ihren Zähnen ebenfalls Rollen tragen. Es sei noch der Antrieb der Fahrzeugfabrik Eisenach erwähnt (Fig. 32). Hier tragen die auf der Triebstange sitzenden Scheiben Triebstöcke, welche in die auf der Tretkurbel- und Hinterradachse sitzenden gelochten Scheiben eingreifen. Statt der Winkelgetriebe ordnet die Fahrradfabrik von G. Mechler und Co. in Neudamm Stirnräder an (Fig. 33). Bei dem Chéreau-Fahrrad (Fig. 34) trägt das mittlere Rad Triebstöcke, in welche das auf der Tretkurbel- sowie das an der Hinterradachse sitzende Stirnrad eingreift. Textabbildung Bd. 308, S. 233 Fig. 31.Antrieb der Quadrant Cycle Company. Zu den neuesten kettenlosen Fahrrädern gehört das durch Fig. 35 veranschaulichte, von H. Tuttle in Cedar Rapids, Iowa. In Fig. 36 ist der Antriebsmechanismus dargestellt, während in Fig. 37 die Curven veranschaulicht sind, welche von den aus Fig. 35 und 36 ersichtlichen Haken bezieh. von den Mittelpunkten derselben während des Fahrens selbst beschrieben werden. Die Hinterradachse ist mit zwei unter 90° zu einander verstellten Kurbeln versehen, welche mit staubdicht abgeschlossenen Kugellagern ausgestattet sind. Jede der Kurbeln hat eine gegabelte Schubstange, deren äussere Enden mit Spurrädern, die auf beiden Seiten der Tretkurbelachse angeordnet sind und von denen jedes drei mit Röllchen versehene Zähne besitzt (Fig. 35), in Verbindung stehen und ausserdem mit dem Fahrradgestelle selbst fest verbunden sind, wodurch die Stabilität des ganzen Fahrrades wesentlich erhöht ist. Etwa in einer Entfernung von 300 mm von den Kurbeln sind diese Schubstangen über einen Schwingungsmittelpunkt hängend angeordnet, und zwar derart, dass die Entfernung der Kurbelwelle vom Schwingungsmittelpunkte g (Fig. 37) 300 mm ausmacht, während die Entfernung von g bis zum Mittelpunkte des Zahnrades nur die Hälfte der ersteren Entfernung beträgt, also 150 mm. Der Schwingungsarm fg ist hierbei nur 250 mm lang. Fig. 37 lässt erkennen, dass die von den Mittelpunkten der einzelnen Haken beschriebenen Curven unregelmässige Ovale darstellten. In der gezeichneten Stellung ist der Haken d in Berührung mit einem der Radzähne, während gleichzeitig der gegenüber liegende Haken e sich von demselben Rade entfernt. Eine weitere Umdrehung der Kurbelwelle ändert die Lage dieser Haken d und e in umgekehrtem Sinne. Textabbildung Bd. 308, S. 234 Fig. 32.Antrieb der Fahrzeugfabrik Eisenach. Textabbildung Bd. 308, S. 234 Fig. 33.Antrieb von Mechler und Co. Wie nun Fig. 35 und 36 erkennen lassen, ist stets ein Haken mit einem Zahne verbunden, und sobald diese Verbindung aufhört, wird sie von einem anderen Haken und Zahn wieder hergestellt, weshalb die Kurbeln sich in beständiger Umdrehung befinden können. Aus dieser Anordnung folgt, dass auf die Kurbelwelle stets eine ziehende Wirkung ausgeübt wird, wobei während jedesmaligen Eingriffes der Haken jede der Kurbeln einen Bogen von 90° beschreibt. Steht jeder Vorderhaken in Eingriff mit einem der Radzähne, so beschreibt die Kurbel die Bogen x oder x1, ist das aber mit den Hinterhaken der Fall, so legen die Kurbeln einen Weg von y nach y1 zurück. Fig. 37 zeigt, dass die Pedale nur ⅓ ihres Weges zurückgelegt haben und dass trotzdem der obere Haken in Eingriff, der untere dagegen ausser Eingriff mit ihren Zähnen stehen. Ferner aber ist aus diesen Figuren zu ersehen, dass ⅓ Umdrehung der Pedale einer vollen Umdrehung des Hinterrades entspricht. Erwähnt mag noch sein, dass der Kurbelzapfen nach Fig. 37 einen Kreis von 50 mm im Durchmesser beschreibt, während das Antriebsrad einen Durchmesser von 150 mm erhält; es ist also eine Uebersetzung von 1 : 3 zu Grunde gelegt. (Nach Uhland's Maschinenconstructeur.) b) Aendern der Geschwindigkeit. Die Duplex-Fahrradwerke in Berlin bauen ein Fahrrad (System Schweers, D. R. P. Nr. 86554) mit zwei während der Fahrt auswechselbaren Uebersetzungen, dessen ganzer Mechanismus in der Hinterradnabe eingebettet ist. Textabbildung Bd. 308, S. 234 Fig. 34.Antrieb des Chéreau-Fahrrades. Textabbildung Bd. 308, S. 234 Antrieb von Tuttle. Die Einrichtung besteht darin, dass sich an beiden Seiten des Rades ein Kettenantrieb befindet, von denen einer im Antriebe ist, während der andere leer mitläuft. Die hinteren beweglichen Zahnrädchen D und E (Fig. 38, 39 und 41) sind auf Kugeln gelagert und haben je neun Oeffnungen J, in welche der in der Nabe gelagerte Kuppelbolzen K eingreifen kann, um das Zahnrad mit der Hinterradnabe zu verbinden. Die Verschiebung von K erfolgt durch Zug oder Druck an dem Stifte L (Fig. 40 und 41), der in den Kuppelbolzen eingeschraubt ist und in dem schrägen Schlitze S geführt wird. Dieser gehärtete Kuppelstahlbolzen lässt sich in Folge der schraubenartigen Bewegung selbst beim stärksten Kurbel drucke leicht verschieben. Zur Beseitigung des todten Ganges in der Kuppelung sind die Kuppelöffnungen wie der Kuppelbolzen konisch, und ein Zurückgehen des Kuppelbolzens durch rechtwinkligen Auslauf des Schlitzes S oder durch ein Gewinde von einer Neigung, die einer Festschraube entspricht, verhindert worden. Von dem Stifte L geht eine Stange M zu dem an der Nabe befestigten doppelarmigen Hebel N (Fig. 40 und 41), an dessen kleineren Arm die nach zwei Seiten wirkende Feder P eingreift, während der grössere Arm, dessen rechtwinklig gebogenes Ende R aus den Speichen herausragt, an die Stange M angeschlossen ist. Drückt oder zieht man an M, so wird der Kuppelbolzen nach rechts oder links geschraubt, um nach beiden Seiten, sobald er vor einer Kuppelöffnung steht, dem Federdrucke unterworfen zu sein, der den Bolzen in die Kuppelöffnung hineintreibt. Textabbildung Bd. 308, S. 235 Vorrichtung zum Aendern der Geschwindigkeit der Duplex-Fahrradwerke. Zum Umsetzen während der Fahrt befindet sich am Gestelle ein vom Sattel aus beweglicher Hebel U (Fig. 42 und 43), der mit dem aus den Speichen heraustretenden Hebel R im Moment des Umsetzens zusammenstösst und diesen nach oben oder unten drückt, je nachdem der Hebel U gestellt ist. Der in der Stange M befindliche Schlitz macht den Zusammenstoss von R und U elastisch, indem zuerst die Feder gespannt und darauf erst der Kuppelbolzen in Bewegung gesetzt wird. Sollte beim Umlegen des Hebels C der Hebel R mit der Spitze U zufällig zusammentreffen, so weicht U seitlich aus. Sollen die Kettentriebe umgewechselt werden, so schaltet man durch Umlegen des Hebels C mittels des Gestänges z1 (Fig. 42) den einen Kettentrieb aus und den anderen ein, was momentan und stosslos erfolgt, weil Nabe wie Zahnrad sich nur mit wenig verschiedenen Geschwindigkeiten in derselben Richtung bewegen und die Kuppelöffnungen langsam am Kuppelbolzen vorbeigehen. Textabbildung Bd. 308, S. 235 Fig. 44.Vorrichtung zum Aendern der Geschwindigkeit der Fahrzeugfabrik Eisenach. Dementsprechend ist die Drehung des lose laufenden Zahnrädchens auf dem Lager auch nur klein. Die zwei Ketten haben dagegen den Vortheil, dass die Achsen gerade laufen und nicht wie beim Einkettenrade durch einseitigen Zug ecken. Der Kurbelstand ist so klein wie bisher, das Radgestell ebenfalls das bisherige und das Aussehen ebenso gut wie das des jetzigen Rades. Das Umschalten geht so rasch und energisch vor sich, dass man keinen Augenblick eine lose Kurbel bemerkt. Mit Hilfe der kleinen Uebersetzung kann man die grösste Steigung, sowie Gegenwind leicht überwinden, während man mit der hohen Uebersetzung auf ebener Strasse und beim Bergabfahren eine bedeutende Geschwindigkeit entwickeln kann. Textabbildung Bd. 308, S. 236 Fig. 45.Tretkurbellager der Rochet-Fahrräder. Das von der Fahrzeugfabrik Eisenach gebaute Fahrrad (Fig. 44) mit zweifacher Uebersetzung (System Ehrhard), Bergrad genannt, hat zwei auf der Tretkurbelachse befestigte Scheiben mit Zähnen. Das kleine, vorn auf der drehbar gelagerten Welle befindliche Rädchen ist auf derselben verschiebbar angeordnet, so dass je nachdem man mittels des vom Sitze aus ZU handhabenden Hebels das Rädchen mit der kleinen oder grossen Scheibe kuppelt, die 47 Zoll bezieh. 76 Zoll Uebersetzung erreicht. Stellt man den Hebel auf die Mitte, so ist der Antrieb ausser Eingriff und die Pedale bleiben stehen, was beim Bergabfahren angenehm ist. Das Ein- und Ausrücken geschieht während der Fahrt ohne jede Schwierigkeit. Die Anordnung am Hinterrade ist die gleiche wie bei der einfachen Uebersetzung (Fig. 32). c) Kugellager. Fig. 45 zeigt ein Tretkurbellager der Rochet-Fahrräder (Vertreter: Vorreiter und Co. in Berlin), bei welchem die Tretkurbeln zugleich als Kugellager und Achse ausgebildet sind. Diese Anordnung führt eine bedeutende Verschmälerung des Lagers herbei, wodurch sich der Zug der Kette gleichmässig auf beide Kugelreihen vertheilt, was einen ruhigeren Gang der Maschine zur Folge hat. Textabbildung Bd. 308, S. 236 Fig. 46.Tretkurbellager von Reichstein. Um den seitlichen Druck auf die Kugeln zu vermeiden, bilden Gebr. Reichstein in Brandenburg a. H. nach D. R. G. M. Nr. 89184 die Tretkurbel am Kettenrad zu einer über das Lagergehäuse greifenden, glockenförmig vertieften Scheibe aus, welche das Kettenrad trägt, so dass letzteres über der Laufbahn der Kugel liegt (Fig. 46). Diese Anordnung ermöglicht es, die Kugellaufbasis, bei gleicher Achslänge wie an den gebräuchlichen Tretkurbellagern, um 20 mm breiter zu machen. Textabbildung Bd. 308, S. 236 Fig. 47.Nabengehäuse von Coppel. A. Coppel in Solingen liess sich unter D. R. G. M. Nr. 80477 ein Nabengehäuse nebst Kugellager schützen, welches sich von anderen dadurch kennzeichnet, dass der Haupttheil der Nabe, der aus gezogenem Stahlrohr hergestellt ist, an beiden Enden für das Kugellager reducirt wird, wodurch er sich in der Fabrikation besonders wohlfeil stellt, besonders solchen gegenüber, die aus weichem Stahle oder schmiedbarem Gusse gemacht sind. Ausserdem wird die Nabe leichter und steifer. Ferner ist die Art des Regulirens besonders einfach, während eine besondere Vorkehrung getroffen ist, die Nabe staubdicht zu machen. Fig. 47 zeigt eine solche, aus gezogenem Stahlrohr hergestellte Nabe a. Auf diese werden nun zwei gepresste Scheiben b, in denen die Löcher für Speichen schon hineingepresst sind, aufgedrückt. Die so angefertigte Nabe wird in den Löthofen gebracht und verlöthet. Um eine Hinterradnabe herzustellen, löthet man zugleich eine besondere Buchse d auf, die dazu bestimmt ist, das Kettenrad aufzunehmen. Ist nun die Nabe auf diese Weise fertig, so schraubt man in das Innere des Rohres bezieh. in die beiden äusseren Enden zwei Kugelschalen f auf, an der einen mit Rechts-, an der anderen mit Linksgewinde. Auf die Achse g werden in bekannter Weise zwei Konus vorgesehen, ein festsitzender h und ein verstellbarer i. Der festsitzende Konus h, welcher als Aufleger der Kugeln dient, darf niemals entfernt werden, während der bewegliche Konus i derjenige ist, welcher der vorliegenden Neuerung gemäss unmittelbar durch einen an der Aussenseite der Nabe angeordneten Ergänzungstheil eingestellt werden kann; zu diesem Zwecke ist an dem Konus i ein kleiner seitlicher Einschnitt h angebracht, und mittels dieses Einschnittes wird durch den mit einem entsprechenden Ansätze versehenen Ergänzungstheil die Adjustirung hergestellt. Um die Nabe staubdicht zu machen, befestigt man auf jedem Konusende ein Rädchen l mit Schraubenflügeln, welches, durch die Rotirung des Rades angetrieben, durch die Luft den Staub fortschafft, der während des Fahrens in die Lager hineinkommen könnte. Den Gang des Fahrrades möglichst leicht zu gestalten, gibt wiederholt Veranlassung, die Kugellager zu verbessern. In Fig. 48 sehen wir ein gewöhnliches Kugellager, bei dem sich die Nabe um die feste Achse dreht. Bewegt sich nun die Nabe im Sinne des Pfeiles a, so werden sich die Kugeln in dem durch die Pfeile b für zwei Kugeln angegebenen Sinne in Bewegung setzen. Da die Richtung der Umdrehung für alle Kugeln die gleiche ist, so folgt daraus, dass eine Reibung an dem Berührungspunkte der Kugeln entsteht. Textabbildung Bd. 308, S. 237 Fig. 48. Gewöhnliches Kugellager.Fig. 49–51. Verbessertes Kugellager von Philippe. Der Widerstand bei der Bewegung der Kugellager hat somit zwei Ursachen: 1) die Reibung der Kugeln gegen Konus und Lagertasse; 2) Reibung der Kugeln unter sich. Diese Reibung sucht M. G. Philippe dadurch zu verringern, dass er zwischen die zur Zeit üblichen Kugeln kleinere Ergänzungskugeln stellt (Fig. 49). Die Pfeile zeigen, dass die Hauptkugeln nun nicht mehr unter einander in Reibung kommen. Indem nämlich die kleineren Kugeln während der Vorwärtsbewegung der Maschine eine ziemlich geschwinde Rotationsbewegung machen müssen, entsteht statt der immer beeinträchtigenden Reibung der Kugeln unter einander eine weit günstigere Bewegung. Fig. 50 und 51, die wir L'Industrie Vélocipèdique et Automobile entnehmen, geben die Einrichtung dieses Systems an einer Achse des Treibrades angewendet wieder. Die Vortheile dieses Systems zeigt der Erfinder dadurch, dass er als Vergleich den Widerstand einer Achse ohne Kugellager nimmt und der heute üblichen Einrichtung eine Ersparniss von 40 Proc. zuerkennt, während er der Anwendung seines Systems eine Verringerung des Widerstandes um 95 Proc. zuspricht. Textabbildung Bd. 308, S. 237 Fig. 52.Kugellager von Chapman. Denselben Zweck sucht Ch. H. Chapman in Groton, Nordamerika, dadurch zu erreichen, dass er nach D. R. P. Nr. 94691 ausser den Lagerkugeln f (Fig. 52) noch besondere Reibungskugeln k anordnet. Letztere drehen sich zwischen den Lagerkugeln und halten diese aus einander, so dass ein Schleifen ausgeschlossen ist. Die Kugelbahn ist bei c ausgehöhlt, so dass sich Schmutz dort sammeln kann, der somit von der unmittelbaren Berührung mit den Kugeln und deren Lagertheilen ferngehalten wird. Die Reibungskugeln sind in den Armen eines Sternes l gelagert, welcher an dem auf der feststehenden Achse sitzenden Excenter m angeordnet ist. Bei der Umdrehung des Rades wird der Stern l von den Lagerkugeln mitgenommen und das Excenter m veranlasst die Reibungsvorrichtungen, die sich oben befinden, sich zwischen den oberen Lagerkugeln abwärts zu bewegen. d) Bremse. Die in Fig. 53 in gewöhnlicher Ausführung, in Fig. 54 mit durch das Gabelrohr geführter Bremsstange gezeichnete Fahrradbremse hat den Vortheil des Fortfalles des bisher üblichen, die Lenkstange verunzierenden Bremshebels, wodurch auch das Gewicht des Rades vermindert wird. Zu diesem Zweck ist an Stelle des Bremshebels an der Lenkstange a ein kurzer Hebel b befestigt, an dem die Bremsstange d angelenkt ist, die unten in üblicher Weise den Bremsschuh e trägt. Die Lenkstange selbst ist am Lenkstangenschafte nicht festgelöthet, sondern drehbar und wird die Bremse durch Anheben oder Anziehen (in der Richtung des Pfeiles in Fig. 53) bethätigt. Durch Anziehen der Schraube f wird die Lenkstange in ihrem Schafte festgeklemmt und so die Bremse ausser Function gesetzt. Wird diese Klemmschraube f, wie in Fig. 54, durch einen abnehmbaren Schlüssel bethätigt, so kann, indem man die Lenkstange mittels der Schraube f erst feststellt, nachdem die Bremse angezogen ist, das Rad vor der Benutzung durch Unbefugte gesichert werden. Textabbildung Bd. 308, S. 237 Bremsen von Vorreiter und Co. In der Ausführung in Fig. 54 ist die Lenkstange noch ausserdem mittels der Schraube g in verschiedene Lagen verstellbar.