DE19636729A1 - Fahrrad-Kettenantrieb mit einer Kettenschaltung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Fahrrad-Kettenan­ trieb oder dergleichen mit einer Kettenschaltung, umfassend eine auf einer Tretkurbelwelle angeordnete erste Zahnkranz­ anordnung und eine auf einer Radachse angeordnete zweite Zahnkranzanordnung, welche über eine Antriebskette mitein­ ander antriebsverbindbar sind, wobei wenigstens eine der Zahnkranzanordnungen als Mehrfachzahnkranz ausgebildet ist und wobei diesem ein verstellbares Kettenführungselement zum Überwerfen der Antriebskette von einem Zahnkranz auf einen anderen zugeordnet ist.

Es sei an dieser Stelle ausdrücklich darauf hingewiesen, daß der Begriff "Kettenantrieb" auch äquivalente Antriebe, beispielsweise Riemenantriebe, umfaßt, wobei der Begriff "Kette" z. B. durch "Flachriemen", "Keilriemen" oder "Zahn­ riemen, der Begriff "Zahnkranz" entsprechend durch "Rie­ menscheibe" zu ersetzen wäre.

Derartige Fahrrad-Kettenantriebe erlauben es, die Antriebs­ übersetzung stufenweise zu ändern und an die jeweiligen Fahrbedingungen, beispielsweise Straßensteigungen, anzu­ passen. Die verschiedenen Zahnkränze eines Mehrfachzahn­ kranzes haben unterschiedliche Durchmesser und Zähnezahlen, so daß sich durch Überwerfen der Antriebskette von einem Zahnkranz auf den anderen unterschiedliche Übersetzungs­ verhältnisse herstellen lassen. Derartige Fahrrad-Ketten­ antriebe sind allgemein bekannt.

Ein Nachteil herkömmlicher Fahrrad-Kettenantriebe der im Oberbegriff des Anspruches 1 genannten Art wird darin ge­ sehen, daß nur bei einer oder bei wenigen Schaltungszu­ ständen die beiden Zahnkränze, über die die Antriebskette läuft, miteinander fluchten und die Antriebskette in der durch diese beiden Zahnkränze definierten Ebene läuft. Bei allen anderen Schaltungszuständen wird die Antriebs­ kette aus der durch einen ersten Zahnkranz definierten Ebene in eine andere, durch den zweiten Zahnkranz defi­ nierte Ebene ausgelenkt. Bei einem Fahrradkettenantrieb, bei dem beispielsweise die hintere, dem Rad zugeordnete Zahnkranzanordnung sieben oder mehr Zahnkränze hat, was durchaus üblich ist, ergeben sich in den Extremfällen, bei denen etwa die größte oder die kleinste Übersetzung gewählt wurde, sehr starke Auslenkungen, welche die An­ triebsverhältnisse nachteilig beeinflussen. Die Auslenkung der Antriebskette führt einerseits zu einem erhöhten Ver­ schleiß der Antriebskette selbst, d. h. insbesondere zu einem Ausschlagen der die einzelnen Kettenglieder mitein­ ander verbindenden Gelenke, andererseits aber auch zu einem erhöhten Verschleiß der Zahnkränze. Außerdem erhöht diese Auslenkung den Laufwiderstand der Antriebskette und damit den Widerstand, den der Radfahrer zu überwinden hat. Ein weiterer, nicht zu vernachlässigender Punkt ist, daß eine stark ausgelenkte Antriebskette erhebliche Laufge­ rausche verursacht, was auf Dauer auch unangenehm ist.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Fahr­ rad-Kettenantrieb der im Oberbegriff des Anspruches 1 ge­ nannten Art zu schaffen, bei welchem die durch eine Aus­ lenkung der Antriebskette verursachten Nachteile ausge­ schaltet werden können.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 beschriebenen Merkmale gelöst.

Es ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß zumindest eine der Zahnkranzanordnungen in Richtung seiner Zahnkranzachse verstellbar angeordnet und mit Betätigungsmitteln zum Verstellen derselben in unterschiedliche Betriebsstel­ lungen sowie zum Arretieren in diesen Betriebsstellungen verbunden ist. Der Radfahrer hat damit die Möglichkeit, die verstellbare Zahnkranzanordnung so zu verschieben, daß der Zahnkranz, über den die Antriebskette läuft, zu dem die Antriebskette aufnehmenden Zahnkranz der anderen Zahnkranzanordnung ganz oder zumindest weitgehend fluch­ tend auszurichten, so daß eine Auslenkung der Antriebs­ kette ganz oder weitgehend vermieden werden kann.

Um die Versteilwege der Zahnkranzanordnungen klein zu halten, kann vorgesehen sein, daß beide Zahnkranzanord­ nungen verstellbar sind. Konstruktiv und hinsichtlich der Bedienung einfacher ist es jedoch, eine der beiden Zahnkranzanordnungen verstellbar zu machen und den Ver­ stellweg so groß zu wählen, daß bei allen Schaltungs­ stellungen die die Antriebskette tragenden Zahnkränze zueinander fluchtend ausgerichtet werden können.

Es ist denkbar, daß die verstellbare Zahnkranzanordnung mit der jeweils zugeordneten Tretkurbelwelle bzw. Rad­ achse zusammen axial verstellbar ist, wobei die Tret­ kurbel bzw. die Radachse dann mit den Betätigungsmitteln verbunden ist. Eine derartige konstruktive Lösung ist in einem Ausführungsbeispiel schematisch dargestellt.

In bevorzugter Ausgestaltung ist jedoch vorgesehen, daß die verstellbare Zahnkranzanordnung auf der zugeordneten Tretkurbelwelle bzw. Radachse axial verschiebbar gelagert ist und dann direkt mit den Betätigungsmitteln verbunden ist. Eine derartige konstruktive Lösung ist anhand eines Ausführungsbeispieles im einzelnen beschrieben.

Für die Betätigungsmittel zum Verstellen eines Zahnkran­ zes lassen sich wiederum unterschiedliche Lösungen finden. Bei einer günstigen, anhand des ausführlichen Ausführungs­ beispieles beschriebenen Lösung ist vorgesehen, daß die Betätigungsmittel einen mit einer Druckmittelquelle ver­ bundenen, vom Fahrer steuerbaren hydraulischen Stellan­ trieb umfassen. Mittels eines hydraulischen Stellantrie­ bes läßt sich in besonders einfacher Weise die Strecke zwischen dem fahrerseitigen Eingangsende und dem zahn­ kranzseitigen Ausgangsende des Stellantriebes überbrücken. In anderer Ausgestaltung der Erfindung können die Betäti­ gungsmittel einen vom Fahrer betätigbaren mechanischen Stellantrieb, beispielsweise einen in der Fahrradtechnik gebräuchlichen Bowdenzug umfassen. Des weiteren ist auch ein in der Fernsteuertechnik bekannter und üblicher elek­ tromechanischer Stellantrieb einsetzbar, wie nicht näher erläutert zu werden braucht.

Bei gebräuchlichen Fahrrad-Kettenantrieben mit einer Ket­ tenschaltung sind im allgemeinen beide Zahnkranzanord­ nungen Mehrfachzahnkränze, wobei beispielsweise die vor­ dere, der Tretkurbel zugeordnete Zahnkranzanordnung drei Zahnkränze, die hintere, dem Antriebsrad zugeordnete Zahn­ kranzanordnung sieben oder mehr Zahnkränze haben kann. In diesem Falle ist die verstellbare Zahnkranzanordnung ein Mehrfachzahnkranz. Um bei einer axialen Verstellung dieses Mehrfachzahnkranz es zum Zwecke der Kompensierung einer Antriebskettenauslenkung die für diesen Mehrfach­ zahnkranz gewählte Schaltungsstellung nicht zu verändern, ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß das dem Mehrfachzahn­ kranz zugeordnete Kettenführungselement mit der verstell­ baren Zahnkranzanordnung gekoppelt ist derart, daß es-bei der Verstellbewegung derselben stets mitgenommen wird.

Bei einem Fahrrad-Kettenantrieb, bei welchem beide Zahn­ kranzanordnungen als Mehrfachzahnkränze ausgebildet sind, ist weiter erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Mehrfach­ zahnkränze jeweils einen gleichen axialen Zahnkranzab­ stand haben, daß eine der beiden Zahnkranzanordnungen ver­ stellbar ist, und daß diese Zahnkranzanordnung von einer Anfangsstellung, bei der der äußere Zahnkranz dieser Zahn­ kranzanordnung mit dem inneren Zahnkranz der anderen Zahn­ kranzanordnung fluchtet, in gleichen, dem Zahnkranzabstand entsprechenden Schritten bis in eine Endstellung, bei der der innere Zahnkranz der verstellbaren Zahnkranzanordnung mit dem äußeren Zahnkranz der anderen Zahnkranzanordnung fluchtet, verstellbar ist. Auf diese Weise läßt sich für alle Schaltungsanordnungen eine Verstellposition für den verstellbaren Zahnkranz finden, bei der die beiden die Antriebskette tragenden Zahnkränze sowie gleichzeitig eine bestimmte Anzahl weiterer Zahnkränze zueinander fluchten.

Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die auf der Tretkurbelwelle angeordnete Zahnkranzanord­ nung auf dieser verschiebbar gelagert; gemäß einer kon­ struktiven Ausgestaltung ist vorgesehen, daß am Fahrrad­ rahmen ein Tretkurbelgehäuse fest angeordnet ist, in welchem die Tretkurbelwelle drehbar und axial unverschieb­ bar gelagert ist, wobei die Zahnkranzanordnung auf einem außerhalb des Tretkurbelgehäuses befindlichen Abschnitt der Tretkurbelwelle drehfest und axial verschiebbar ange­ ordnet ist, und daß die Zahnkranzanordnung über ein Dreh­ lager mit den Betätigungsmitteln für die axiale Verstel­ lung dieser Zahnkranzanordnung verbunden ist. Die Betä­ tigungsmittel umfassen bei einer Ausgestaltung der Er­ findung einen axial verstellbaren hydraulischen Stellan­ trieb, dessen bewegliches Stellelement mit der Zahnkranz­ anordnung gekoppelt ist. Dieser hydraulische Stellantrieb weist vorzugsweise wenigstens einen zweiseitig beaufschlag­ ten Stellkolben auf, welcher in einem im Tretlagergehäuse ausgebildeten, zugeordneten Zylinder verschiebbar angeordnet ist, und dessen aus dem Tretlagergehäuse herausgeführte Kolbenstange mit der Zahnkranzanordnung gekoppelt ist. Durch Beaufschlagen der einen oder der anderen Seite des Stellkolbens wird dieser in der einen bzw. der ande­ ren Richtung verstellt. Eine andere Lösung sieht vor, daß der Stellkolben einseitig beaufschlagbar ist, wobei die Rückstellung über Federmittel erfolgt.

Um ein Verkanten der Zahnkranzanordnung auf der Tret­ kurbelwelle auszuschließen, ist erfindungsgemäß vorge­ sehen, daß der hydraulische Stellantrieb mehrere gleich­ mäßig um die Tretkurbelwelle herum angeordnete Stellkol­ ben umfaßt, welche hydraulisch zueinander parallel ge­ schaltet sind. Eine derartige Anordnung ist anhand des ausführlichen Ausführungsbeispieles genauer beschrieben.

Die Kopplung des hydraulischen Stellantriebes mit der Zahnkranzanordnung erfolgt gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung in der Weise, daß der hydraulische Stellantrieb mit einem koaxial zur Tretkurbelwelle außerhalb des Tret­ lagergehäuses angeordneten Ringelement gekoppelt ist, wel­ ches seinerseits über ein Ringlager mit der Zahnkranzan­ ordnung axial fest, aber drehbar verbunden ist. Auf die­ se Weise wird die Verbindung zwischen dem bezüglich der Tretkurbelachse fest im Fahrradrahmen angeordneten Stell­ antrieb und der drehbaren Zahnkranzanordnung hergestellt.

Es ist ferner erfindungsgemäß vorgesehen, daß das Ketten­ führungselement an einem mit dem beweglichen Stellelement des Stellantriebes verbundenen, von diesem in Richtung der axialen Verstellung mitgenommenen Arm angeordnet ist, wobei dieses Kettenführungselement selbst relativ zu dem Arm im wesentlichen parallel zur axialen Verstellung mittels eines Gangschalthebels verstellbar angeordnet ist, wie anhand des Ausführungsbeispieles noch genauer dargelegt werden wird.

Um für den Fahrer erkennbar zu machen, ob und wie weit nach einem Schaltvorgang die Antriebskette seitlich aus­ gelenkt ist, d. h. um welchen Betrag und in welcher Rich­ tung die verstellbare Zahnkranzanordnung verstellt werden muß, sind erfindungsgemäß Sensoren vorgesehen, die die Lage der Antriebskette auf den jeweiligen Mehrfachzahn­ kränzen erfassen können; ferner ist eine Anzeigevorrich­ tung vorgesehen, die die Signale der Sensoren auswertet und die die Abweichung der verstellbaren Zahnkranzanord­ nung sowohl hinsichtlich ihrer Größe als auch hinsicht­ lich ihrer Richtung von einer Lage, bei der die beiden die Antriebskette tragenden Zahnkränze fluchten, anzeigt. Der Fahrer verstellt dann die verstellbare Zahnkranzan­ ordnung in der angegebenen Richtung, bis die Abweichung gleich Null ist.

Da die Lage der Antriebskette auf dem jeweiligen Mehr­ fachzahnkranz beispielsweise auch durch die Stellung der zugeordneten Kettenführungselemente oder der damit verbundenen, durch den Fahrer betätigbaren Schaltorgane repräsentiert wird, können die Sensoren auch die jewei­ lige Stellung der Kettenführungselemente bzw. der Schalt­ organe erfassen.

In weiterer Ausgestaltung kann auch eine Steuerungsein­ richtung vorgesehen sein, welche aus den Signalen der Sensoren ein Abweichungssignal erzeugt und welche die Betätigungsmittel für die verstellbare Zahnkranzanord­ nung so ansteuert, daß die Abweichung gleich Null wird.

Die Druckmittelquelle für einen hydraulischen Stellan­ trieb umfaßt beispielsweise einen Druckmittelbehälter, welcher über wenigstens eine Druckleitung mit dem hy­ draulischen Stellantrieb verbunden ist. Der Druck im Druckmittelbehälter kann beispielsweise durch eine vom Fahrer selbst angetriebene Pumpe oder auch auf jede andere Weise erzeugt werden. Die Druckleitung kann bei­ spielsweise über ein vom Fahrer steuerbares Ventil mit der einen oder der anderen Seite eines zweiseitig be­ aufschlagbaren Stellkolbens verbunden werden.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Druckmittelquelle einen vom Fahrer betätigbaren Verdrängerkolben umfaßt, welcher in einem Zylinder verschiebbar ist und in diesem zwei Zylinder­ räume voneinander trennt, wobei jeder der Zylinderräume über eine Druckleitung mit einer Zylinderkammer des zweiseitig beaufschlagten Stellkolbens verbunden ist. Der Verdrängerkolben kann beispielsweise durch einen Drehgriff des Fahrradlenkers betätigt werden.

Wie weiter vorne beschrieben wurde, läßt sich die Ver­ stellung der verstellbaren Zahnkranzanordnung automati­ sieren derart, daß diese selbsttätig korrekt ausgerich­ tet wird. Die vorne beschriebene Ausgestaltung mit Sen­ soren und einer gesonderten Steuerungseinrichtung ist jedoch baulich sehr aufwendig und im allgemeinen dem rauhen Betrieb insbesondere von Mountainbikes nicht ge­ wachsen. Es ist deshalb eine weitere Aufgabe der vor­ liegenden Erfindung, eine automatische Verstellung der verstellbaren Zahnkranzanordnung vorzusehen, die bau­ lich einfach und im Betrieb robust ist. Diese Aufgabe ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung da­ durch gelöst, daß die Betätigungsmittel für die verstell­ bare Zahnkranzanordnung direkt mit den Schaltungsmitteln für die Kettenführungselemente der Zahnkranzanordnungen gekoppelt sind derart, daß bei jeder Weiterschaltung der Antriebskette von einem Zahnkranz auf einen anderen die verstellbare Zahnkranzanordnung um einen entsprechen­ den Betrag im Sinne einer Kompensierung der seitlichen Kettenauslenkung verstellt wird. Wenn nur eine Zahnkranz­ anordnung als Mehrfachzahnkranz ausgebildet ist, genügt es, die verstellbare Zahnkranzanordnung jeweils um einen dem Schaltweg entsprechenden Betrag nachzuführen, um die durch das Schalten verursachte seitliche Auslenkung der Kette zu kompensieren.

Für den im allgemeinen vorliegenden Fall, daß beide Zahn­ kranzanordnungen als Mehrfachzahnkranz ausgebildet sind und daß eine der Zahnkranzanordnungen verstellbar ist, ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vor­ gesehen, daß die Schaltungsmittel beider Zahnkranzanord­ nungen jeweils mit den Betätigungsmitteln für die verstell­ bare Zahnkranzanordnung derart gekoppelt sind, daß die Schaltungsbewegungen der Schaltungsmittel einander über­ lagernd auf die Betätigungsmittel übertragbar sind. Für eine solche überlagernde Übertragung der Schaltungsbewe­ gungen sind beispielsweise einfache mechanische oder hy­ draulische Einrichtungen denkbar, wie anhand von Aus­ führungsbeispielen noch dargelegt werden wird. Durch eine derartige Anordnung wird sichergestellt, daß die tatsäch­ liche, durch die überlagerten Schaltbewegungen beider Zahnkranzanordnungen verursachte Netto-Kettenauslenkung kompensiert wird.

Für den Fall, daß die Betätigungsmittel für die verstell­ bare Zahnkranzanordnung einen doppelt wirkenden hydrau­ lischen Stellantrieb umfaßt, wie weiter vorne als bevor­ zugte Ausgestaltung angegeben wurde, ist in weiterer Aus­ gestaltung der Erfindung vorgesehen, daß die Schaltungs­ mittel für die erste und zweite Zahnkranzanordnung jeweils mit einem doppelt wirkenden hydraulischen Steuerzylinder verbunden sind, wobei jeweils eine Zylinderkammer eines jeden Steuerzylinders mit einer Zylinderkammer des hy­ draulischen Stellantriebes, die andere Zylinderkammer eines jeden Steuerzylinders mit der anderen Zylinderkammer des Stellantriebes verbunden sind, und daß die mit der gleichen Zylinderkammer des Stellantriebes verbundenen Zylinderkammern der beiden Steuerzylinder jeweils hy­ draulisch miteinander in Verbindung stehen. Durch eine solche Anordnung lassen sich die Schaltungsbewegungen für die beiden Zahnkranzanordnungen im oben beschrie­ benen Sinne überlagern. Die beweglichen Elemente jedes Steuerzylinders, also beispielsweise die Kolbenstangen sind jeweils mechanisch mit einem beweglichen Element des zugeordneten Schaltungsmittels, beispielsweise einem Bowdenzug bzw. mit dem zugeordneten Kettenführungselement verbunden.

Die Steuerzylinder sind vorzugsweise an einem gemeinsamen Trägergehäuse befestigt, in welchem die Zylinderkammern der Steuerzylinder miteinander verbindende Leitungen ausgebil­ det sind, und welches über Versorgungsleitungen mit den Zylinderkammern des Stellantriebes verbindbar ist.

Um Leckageverluste in den den beiden Zylinderkammern des hydraulischen Stellantriebes zugeordneten hydraulischen Kreisen auszugleichen, sind diese jeweils über eine Ver­ bindungsleitung und ein in dieser angeordnetes, zu dem hydraulischen Kreis hin öffnendes Rückschlagventil mit einem Vorratsbehälter für ein Hydraulikfluid verbunden. Bei einem Verlust von Hydraulikfluid in einem der hy­ draulischen Kreise wird jeweils automatisch über das Rückschlagventil die fehlende Menge an Hydraulikfluid angesaugt, so daß die hydraulischen Kreise immer voll­ ständig gefüllt sind.

Bei einer mechanischen Lösung für die automatische Ver­ stellung der verstellbaren Zahnkranzanordnung umfassen die Betätigungsmittel für die verstellbare Zahnkranz­ anordnung vorzugsweise eine den Schaltungsmitteln für die Zahnkranzanordnungen zugeordnete, mit diesen mecha­ nisch verbundene mehrstufige Nockenscheibe oder der­ gleichen, über die die verstellbare Zahnkranzanordnung gegen die Kraft einer Rückstellfeder verstellt wird, wie anhand eines Ausführungsbeispieles dargelegt wird.

Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und im folgenden näher beschrie­ ben. Es zeigen:

Fig. 1a bis 1e schematisch verschiedene Schaltungs­ stellungen für eine Kettenschaltung mit zwei Mehrfachzahnkränzen;

Fig. 2 schematisch eine Anordnung mit einem fest auf einer verschiebbaren Tret­ kurbelwelle angeordneten Zahnkranz;

Fig. 3a und 3b eine Anordnung mit einem verschieb­ bar auf einer axial fest eingebauten Tretkurbelwelle gelagerten Mehrfach­ zahnkranz in einer seitlichen Schnitt­ ansicht und einer Vorderansicht;

Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Druckmittelquelle;

Fig. 5 schematisch eine Anordnung zum Er­ fassen der Schaltstellung eines Mehr­ fachzahnkranzes,

Fig. 6 schematisch eine hydraulische Be­ tätigungseinrichtung für die ver­ stellbare Zahnkranzanordnung;

Fig. 7 perspektivisch eine konstruktive Ausgestaltung der Steuerzylinder der Betätigungseinrichtung der Fig. 6;

Fig. 8 schematisch eine mechanische Betäti­ gungseinrichtung für die verstellbare Zahnkranzanordnung.

Fig. 1a zeigt schematisch eine Kettenschaltung für ein Fahrrad mit einem vorderen, der Tretkurbelwelle zugeord­ neten Mehrfachzahnkranz 2, welcher über drei benutzbare Zahnkränze verfügt, sowie mit einem hinteren, dem Antriebs­ rad zugeordneten Mehrfachzahnkranz 4, welcher acht benutz­ bare Zahnkränze aufweist. Die Fig. 1a zeigt die für diesen Fall übliche Anordnung mit axial unverschiebbaren Mehrfach­ zahnkränzen, wobei der dem Fahrradrahmen nahe innere Zahn­ kranz 2₁ des vorderen Mehrfachzahnkranzes den kleinsten Durchmesser hat, gefolgt von einem mittleren Zahnkranz 2₂ mit einem mittleren Durchmesser sowie einem äußeren Zahn­ kranz 2₃ mit dem größten Durchmesser. Bei der hinteren Zahn­ kranzanordnung 4 nimmt der Durchmesser der benutzbaren Zahn­ kränze vom inneren Zahnkranz 4₁ bis zum äußeren Zahnkranz 4₈ in Stufen ab, wie Fig. 1a erkennen läßt.

Bei herkömmlichen Anordnungen dieser Art sind beide Mehrfachzahnkränze 2, 4 axial fest angeordnet, und zwar im allgemeinen derart, daß der mittlere Zahnkranz 2₂ der vorderen Zahnkranzanordnung 2 mit einem mittleren Zahn­ kranz, beispielsweise 4₄, der hinteren Zahnkranzanordnung 4 fluchtet. Auf diese Weise wird erreicht, daß die größt­ mögliche seitliche Auslenkung der Antriebskette 6 etwa der halben axialen Ausdehnung der hinteren Zahnkranzan­ ordnung 4 entsprechen kann. Fig. 1a zeigt eine Schaltungs­ stellung, bei welcher die Antriebskette 6 vorne über den mittleren Zahnkranz 2₂ und hinten über den mit diesem fluchtenden Zahnkranz 4₄ verläuft und deshalb nicht seit­ lich ausgelenkt ist.

Fig. 1b zeigt im linken Schemabild eine Schaltungsstel­ lung, bei der die Antriebskette 6 vorne über den mittle­ ren Zahnkranz 2₂, hinten über den weit außenliegenden Zahnkranz 4₇ verläuft. Ohne eine axiale Verschiebung eines der beiden Zahnkränze wird die Antriebskette 6 um einen Betrag seitlich ausgelenkt, welcher dem dreifachen Abstand (gleich a) der hinteren Zahnkränze zueinander entspricht. Die mit einer solchen Auslenkung einhergehen­ den Nachteile sind weiter vorne beschrieben worden. Das rechte Schemabild der Fig. 1b zeigt die gleiche Schal­ tungsanordnung wie das linke Schemabild, wobei jedoch die vordere Zahnkranzanordnung 2 axial so weit nach außen verstellt worden ist, daß sein mittlerer Zahnkranz 2₂ mit dem hinteren Zahnkranz 4₇ fluchtet. Das entspricht einer Verstellung um das Dreifache des Abstandes a der hinteren Zahnkränze. Durch die Verstellung der vorderen Zahnkranzanordnung 2 nach außen wird eine seitliche Aus­ lenkung der Antriebskette 6 ausgeschlossen.

Fig. 1c zeigt in einem linken Schemabild eine Schaltungs­ stellung, bei welcher die Antriebskette 6 vorne über den mittleren Zahnkranz 2₂ und hinten über den inneren Zahn­ kranz 4₁ verläuft. Die seitliche Auslenkung der Antriebs­ kette 6 entspricht wiederum dem Dreifachen des Abstandes a der hinteren Zahnkränze. Das rechte Schemabild der Fig. 1c zeigt den Zustand, bei welchem der vordere Mehrfach­ zahnkranz 2 um einen Betrag nach innen verstellt worden ist, bei welchem der mittleren Zahnkranz 22 des vorde­ ren Mehrfachzahnkranzes 2 mit dem inneren Zahnkranz 4₁ des hinteren Mehrfachzahnkranzes 4 fluchtet, so daß die Antriebskette 6 nicht mehr seitlich ausgelenkt ist.

Fig. 1d zeigt beispielhaft den Fall der kleinstmöglichen Übersetzung, bei welchem die Antriebskette 6 vorne über den inneren Zahnkranz 2₁ und hinten über den inneren Zahnkranz 4₁ verläuft. Das linke Schemabild zeigt wie­ derum den Fall, bei welchem der vordere Mehrfachzahn­ kranz 2 eine mittlere Stellung einnimmt, so daß die An­ triebskette 6 um einen Betrag seitlich ausgelenkt ist, welcher dem Zweifachen des Abstandes a zwischen den hin­ teren Zahnkränzen entspricht. Im rechten Schemabild der Fig. 1d ist der vordere Mehrfachzahnkranz 2 so weit nach innen verstellt, daß der innere Zahnkranz 2₁ des vorderen Mehrfachzahnkranz es mit dem inneren Zahnkranz 4₁ des hinteren Mehrfachzahnkranzes fluchtet, so daß die Antriebskette 6 ohne seitliche Auslenkung in einer Ebene läuft.

Fig. 1e schließlich zeigt einen Fall, bei welchem die Antriebskette 6 vorne über den inneren Zahnkranz 2₁ und hinten über den äußeren Zahnkranz geführt ist. Wie auf dem linken Schemabild zu erkennen ist, wird die Antriebskette 6 in diesem Fall um einen Betrag seitlich ausgelenkt, welcher dem Fünffachen des Abstandes a der hinteren Zahnkränze entspricht. Das rechte Schemabild zeigt einen Zustand, bei welchem die vordere Zahnkranz­ ordnung 2 nach außen bis in seine äußere Endstellung verstellt ist, wobei der innere Zahnkranz 2₁ mit dem äußeren Zahnkranz 4₈ der hinteren Zahnkranzanordnung 4 fluchtet, so daß die Antriebskette 6 wiederum ohne Aus­ lenkung in einer Ebene läuft.

Es ist zu erkennen, daß, um jegliche seitliche Kettenaus­ lenkung zu vermeiden, die vordere Zahnkranzanordnung 2 zwischen einer inneren Endstellung, bei der der äußere Zahnkranz 2₃ mit dem inneren Zahnkranz 4₁ des hinteren Mehrfachzahnkranzes fluchtet, bis in die in Fig. 1e, rechtes Schemabild gezeigte äußere Endstellung verstell­ bar sein muß.

Wie die Fig. 1 erkennen läßt, ist der Abstand der vor­ deren Zahnkränze gleich dem Abstand der hinteren Zahn­ kränze gewählt worden. Auf diese Weise fluchten bei je­ der axialen Stellung der vorderen Zahnkranzanordnung 2 dessen Zahnkränze mit drei Zahnkränzen des hinteren Mehrfachzahnkranzes 4, so daß ohne axiale Verstellung des vorderen Mehrfachzahnkranzes drei Schaltstellungen möglich sind, bei denen die Antriebskette 6 nicht aus­ gelenkt wird.

Die axiale Verstellung des vorderen Mehrfachzahnkranzes 2 kann kontinuierlich oder in festen Schritten erfolgen. Die erforderlichen axialen Stellungen des vorderen Mehr­ fachzahnkranzes 2 sind durch die gestrichelten Linien gekennzeichnet und am oberen Rand der Schemabilder durch die Zahlen 0 bis 9 bezeichnet, die die jeweilige Stellung des mittleren Zahnkranzes 2₂ angeben. Bei einer Anord­ nung mit drei vorderen Zahnkränzen und acht hinteren Zahnkränzen ergeben sich demnach zehn verschiedene axiale Stellungen des vorderen, verstellbaren Mehrfachzahnkran­ zes 2.

Fig. 2 zeigt schematisch eine Tretkurbelanordnung 10, bei welcher eine Tretkurbelwelle 12 über Kugellager 14 dreh­ bar in einer Tretlagerhülse 16 gelagert ist, die ihrer­ seits in der axialen Richtung 18 verschiebbar in einem Tretlagergehäuse 20 angeordnet ist. Ein Zahnkranz, vor­ zugsweise ein Mehrfachzahnkranz 22 ist drehfest und axial unverschiebbar auf der Tretkurbelwelle 12 befestigt. Ein mechanischer Stellantrieb 24 umfaßt einen Bowdenzug 26, dessen Hülse 28 mit der Tretkurbelwelle 12 fest verbun­ den ist und dessen innerer Seilzug 30 sich am Tretlager­ gehäuse 20 abstützt. Der Bowdenzug 26 kann vom Fahrer über einen in dessen Griffbereich angeordneten Schalt­ mechanismus betätigt und die Tretkurbelwelle 12 mit dem darauf angeordneten Mehrfachzahnkranz 22 axial verstellt werden, um eine seitliche Auslenkung der Antriebskette zu kompensieren.

Fig. 3 zeigt eine Tretkurbelanordnung 40, deren Tret­ kurbelwelle 42 über Kugellager 44 drehbar in einer Tret­ lagerhülse 46 gelagert ist, die ihrerseits axial fest in einem am Fahrradrahmen 48 montierten Tretlagergehäuse 50 angeordnet ist.

Ein Mehrfachzahnkranz 52 ist in der axialen Richtung 54 verschiebbar, jedoch drehfest auf der Tretkurbelwelle 42 angeordnet. Dazu hat die Tretkurbelwelle 42 beispiels­ weise in dem Bereich, in welchem der Mehrfachzahnkranz 52 verschiebbar ist, ein radial gezahntes oder polygones Außenprofil (nicht gezeigt), dem ein entsprechendes Innen­ profil der zentralen Aufnahmeöffnung 56 des Mehrfachzahn­ kranzes 52 entspricht. Wie Fig. 3 erkennen läßt, ist die Tretlagerhülse 46 in einer zentralen Aufnahmeöffnung 58 des Tretlagergehäuses 50 aufgenommen, wobei sich der Außenring des in Fig. 3 rechten Kugellagers 44 über eine axial wirkende Federanordnung 60, beispielsweise eine Tel­ lerfederanordnung an einem Endflansch 62 des Tretlagerge­ häuses 50 abstützt, und der Außenring des in Fig. 3 linken Kugellagers 44 mittels einer Haltebuchse 64 im Tretlager­ gehäuse 50 gehalten wird.

Die Betätigungsmittel zum Verstellen des Mehrfachzahn­ kranzes 52 umfassen einen hydraulischen Stellantrieb, welcher allgemein mit 66 bezeichnet ist und welcher im dargestellten Ausführungsbeispiel drei gleichmäßig um die Tretkurbelachse 68 herum angeordnete, im Tretlager­ gehäuse 50 ausgebildete Zylinder 71₁, 70₂, 70₃ umfaßt (siehe auch Fig. 3b), von denen in Fig. 3a nur der Zy­ linder 70₁ sichtbar ist. In jedem der Zylinder 70₁ bis 70₃ ist ein zweiseitig beaufschlagbarer Stellkolben verschiebbar angeordnet, von denen der Einfachheit hal­ ber nur der im Zylinder 70₁ befindliche Kolben 72 dar­ gestellt und beschrieben ist. Der Stellkolben 72 trennt im Zylinder 70₁ zwei Zylinderkammern 74 und 76 voneinan­ der, die wahlweise mit Druckmittel beaufschlagbar sind, wobei die jeweils andere Zylinderkammer dann mit einem Druckmittelrücklauf verbunden wird. Wie Fig. 3 erkennen läßt, sind die Zylinder 70₁ bis 70₃ auf der Innen­ seite durch einen z. B. anschraubbaren Deckel 77 ver­ schlossen, welcher Zuführkanäle zur Versorgung der Zy­ linderkammern 74, 76 enthält. Ein erster mit der Druck­ mittelquelle verbindbarer Zuführkanal 78 mündet in einen Ringkanal 80 zur Versorgung der Zylinderkammer 74, während ein zweiter Zuführkanal 82 in einen Ringkanal 84 zur Ver­ sorgung der Zylinderkammer 76 mündet. Mittels eines nicht dargestellten Ventils können wahlweise die jeweiligen Zy­ linderkammern 74 oder 76 mit Druckmittel beaufschlagt und die Stellkolben 72 betätigt werden.

Die Kolbenstangen 84 der jeweiligen Stellzylinder 72 sind an dem in Fig. 3a rechten Ende des Tretlagerge­ häuses 50 aus diesem herausgeführt und mit einem ko­ axial zur Tretkurbelwelle 68 angeordneten Ringelement 86 gekoppelt, welches seinerseits über ein Ringlager 88 drehbar mit dem Mehrfachzahnkranz 52 verbunden ist. Durch Verstellen der Stellkolben 72 kann der Mehrfach­ zahnkranz 52 in Richtung des Pfeiles 54 verstellt werden.

Mit dem Ringelement 86 ist ein Arm 90 fest verbunden, an welchem ein in Richtung des Pfeiles 92 verstellbares Kettenführungselement 94 angeordnet ist. Das Kettenfüh­ rungselement 94 kann in an sich bekannter Weise vom Fah­ rer mittels einer in dessen Griffbereich befindlichen Schaltungseinrichtung verstellt werden, um die Antriebs­ kette von einem Zahnkranz auf den anderen überzuwerfen.

Bei einer Verstellung des Mehrfachzahnkranzes 52 in Rich­ tung des Pfeiles 54 zum Zwecke eines Ausgleiches der seitlichen Kettenablenkung wird der Arm 90 und damit das Kettenführungselement 94 stets mitgenommen, so daß bei dieser Verstellbewegung die Anordnung der Antriebskette auf dem Mehrfachzahnkranz 52 nicht verändert wird, wie in Fig. 3a gestrichelt dargestellt ist.

Fig. 4 zeigt schematisch eine Druckmittelquelle, wie sie beispielsweise für die in Fig. 3 dargestellte An­ ordnung einsetzbar ist. Sie umfaßt einen vom Fahrer be­ tätigbaren Verdrängerkolben 96, welcher in einem Zylin­ der 98 verschiebbar ist und in diesem zwei Zylinderräu­ me 98a und 98b voneinander trennt; jeder der Zylinder­ räume 98a bzw. 98b ist über eine Druckmittelleitung 100a bzw. 100b mit einer Zylinderkammer 74 bzw. 76 des zwei­ seitig beaufschlagbaren Stellkolbens 72 verbunden. Der Zylinder 98 sowie die Zylinder 70 des hydraulischen Stellantriebes 66 bilden ein geschlossenes, vollstän­ dig mit Druckmittel gefülltes System. Durch Verschie­ ben des Verdrängerkolbens 96 wird jeweils einer Zylin­ derkammer der Zylinder 70 Druckmittel zugeführt, wäh­ rend die jeweils andere Zylinderkammer entlastet wird.

Da das Druckmittel inkompressibel ist, folgt der hy­ draulische Stellantrieb 66 den Bewegungen des Ver­ drängerkolbens 96 verzögerungsfrei. Es versteht sich von selbst, daß die Volumina und die Verstellwege der Zy­ linder 98 einerseits und der Zylinder 70 andererseits aufeinander abgestimmt sind. Der Verdrängerkolben 96 kann über die aus dem Zylinder 98 stirnseitig austre­ tende Kolbenstange 102b betätigt werden.

Es sei darauf hingewiesen, daß im dargestellten Ausfüh­ rungsbeispiel beim Zylinder 70 des Stellantriebes 66 einerseits und beim Zylinder 98 der Druckmittelquelle andererseits jeweils sich entsprechende Zylinderkammern mit bzw. ohne Kolbenstange miteinander verbunden sind, so daß etwa dem für ein bestimmtes Verdrängungsvolumen größeren Verstellweg im Zylinderraum 98b der größere Verstellweg bei der Beaufschlagung der Zylinderkammer 76 entspricht und umgekehrt.

Eine Alternative zu der in Fig. 4 dargestellten Anord­ nung ist beispielsweise ein Druckmittelbehälter, wel­ cher über eine vom Fahrer z. B. über die Tretkurbel betätigbare Pumpe unter Druck gesetzt wird, wobei die Zylinderkammern 72 bzw. 76 des hydraulischen Stellantriebes 66 wahlweise über steuerbare Ventile mit einer vom Druckmittelbehälter abzweigenden Druck­ leitung bzw. mit einer Rückführleitung verbindbar sind, wie nicht näher dargestellt wurde.

Eine weitere Alternative für die Druckmittelquelle sieht beispielsweise zwei jeweils vom Fahrer mit aufeinander­ folgenden Betätigungshüben betätigbare Verdrängerpumpen vor, deren jede mit einer Zylinderkammer des Stellan­ triebes 66 verbunden ist; durch Betätigung einer Pumpe wird der Stellkolben in einer Richtung verschoben, wo­ durch die jeweils andere Pumpe zurückgestellt wird. Die Pumpen bzw. deren Betätigungsmittel können arretiert wer­ den, um den Stellkolben in seiner jeweiligen Stellung hydraulisch einzuspannen.

Fig. 5 zeigt eine Einrichtung zum Erfassen der jewei­ ligen Schaltstellung der Antriebskette auf einem Mehr­ fachzahnkranz. Ein am Fahrradrahmen 104 (oder am Fahr­ radlenker) angeordneter Sensor 106 wirkt mit einem Ge­ ber 108 zusammen, welcher entsprechend der Verstellung des Kettenführungselementes 94 (siehe Fig. 3) verstellt wird. In Fig. 5 ist der Geber 108 am beweglichen Seil­ zug eines Bowdenzuges 110 befestigt, welcher zur Be­ tätigung des Kettenführungselementes 94 dient. Es ver­ steht sich, daß der Geber beispielsweise auch am Ket­ tenführungselement 94 selbst oder an einem mit dem Bowdenzug 110 verbundenen Schaltelement angeordnet sein könnte, da deren Stellungen jeweils repräsenta­ tiv für die gewählte Schaltstellung der Antriebskette auf einem Mehrfachzahnkranz sind.

Der Sensor 106 erzeugt entsprechend der Stellung des Gebers 108 ein Signal, welches beispielsweise in einer Anzeigevorrichtung sichtbar gemacht oder in einer Steue­ rungseinrichtung für eine automatische Ansteuerung der Betätigungsmittel zum Verstellen des Mehrfachzahnkran­ zes ausgewertet wird.

Fig. 6 zeigt schematisch eine hydraulische Betätigungs­ einrichtung 120 für die verstellbare Zahnkranzanordnung 122. Es handelt sich dabei um den vorderen, dreifachen Zahnkranz einer üblichen Fahrradkettenschaltung. Ein Kettenführungselement 124 dient dazu, die Kette von einem Zahnkranz der Zahnkranzanordnung 122 auf den ande­ ren überzuwerfen, wie allgemein bekannt und deshalb nicht genauer dargestellt ist.

Die Zahnkranzanordnung 122 ist in Richtung des Doppel­ pfeiles 126 auf einer nicht dargestellten Tretlager­ welle verschiebbar, entsprechend der Ausführung der Fig. 3.

Die Betätigungsmittel zum Verstellen der Zahnkranzan­ ordnung 122 umfassen einen hydraulischen Stellantrieb 128, welcher entsprechend der Ausgestaltung der Fig. 3 gleichmäßig um die Tretkurbelachse herum angeordnete Zylinder 130₁, 130₂ und 130₃ umfaßt. In den Zylindern 130₁, 130₂, 130₃ sind doppelt wirkende, d. h. zweiseitig beaufschlagbare Stellkolben 132₁, 132₂ und 132₃ angeord­ net, deren Kolbenstangen jeweils mit einem auf der Tret­ kurbelachse verschiebbar angeordneten, die Zahnkranzan­ ordnung 122 tragenden Ringelement 134 verbunden sind. Diese Anordnung entspricht im wesentlichen der in Fig. 3 dargestellten Anordnung und braucht deshalb nicht nochmals näher erläutert zu werden.

Der Kolben 136 eines ersten doppelt wirkenden Steuerzylin­ ders 138 ist mechanisch mit einem verstellbaren Bauelement der Schaltungsanordnung für eine der Zahnkranzanordnungen, beispielsweise die vordere Zahnkranzanordnung 122 ver­ bunden, so daß er beim Schaltvorgang in Richtung des Doppelpfeiles 140 verstellt wird. Die Anordnung ist so getroffen, daß bei einer Verstellung des Kettenführungs­ elementes 124 in Richtung des Pfeiles 142, d. h. vom kleineren Zahnkranz zum größeren Zahnkranz der Kolben 136 in Richtung des Pfeiles 144 verstellt wird. Dabei wird aus der linken Kolbenkammer 146 ein Druckfluid über die Versorgungsleitung 149 in die oberen Kolbenkammern 150₁, 150₂, 150₃ der Zylinder 130₁, 130₂, 130₃ gedrückt, so daß der Zahnkranz 122 in Richtung des Pfeiles 148 verstellt wird. Der Verstellweg entspricht jeweils der seitlichen Auslenkung der Kette infolge des Schaltvor­ ganges, so daß diese kompensiert wird. Das von den Stell­ kolben 132₁, 132₂, 132₃ verdrängte Hydraulikfluid wird über die rückführende Versorgungsleitung 150 in die rech­ te Kolbenkammer 152 des Steuerzylinders 138 gedrückt.

Der Kolben 154 des zweiten Steuerzylinders 156 ist me­ chanisch mit einem beweglichen Bauteil der Schaltungs­ anordnung für die zweite, in diesem Fall hintere Zahn­ kranzanordnung 158 verbunden und wird beim Schalten der hinteren Zahnkranzanordnung in Richtung des Doppelpfeiles 159 mitgenommen. Die Anordnung ist so getroffen, daß beim Schalten der Kette in Richtung des Pfeiles 162, d. h. vom kleineren Zahnkranz zum größeren Zahnkranz der Zahnkranzanordnung 158 der Kolben 154 in Richtung des Pfeiles 162 verstellt wird, wobei Druckfluid aus der rechten Zylinderkammer 164 in die oberen Zylinderkammern 150₁, 150₂, 150₃ gedrückt wird, so daß die verstellbare Zahnkranzanordnung 122 in Richtung des Pfeiles 148 ver­ stellt wird, womit die infolge des Schaltvorganges auf­ tretende seitliche Kettenauslegung kompensiert wird. Das von den Stellkolben 132₁, 132₂, 132₃ verdrängte Druckfluid wird über die rückführende Versorgungslei­ tung 150 in die linke Zylinderkammer 166 gedrückt.

Wie die Fig. 6 erkennen läßt, stehen die linke Zylinder­ kammer 146 und die rechte Zylinderkammer 164 über eine Verbindungsleitung 168 miteinander in Verbindung; eben­ so stehen die rechte Zylinderkammer 152 und die linke Zylinderkammer 166 über die Abzweigung 170 der Versor­ gungsleitung 150 miteinander in Verbindung. Diese An­ ordnung ermöglicht es, die Bewegungen der Kolben 136 und 154 einander zu überlagern, auch wenn diese zuein­ ander entgegengesetzt sind. Wenn beispielsweise die vordere Zahnkranzanordnung 122 einerseits und die hin­ tere Zahnkranzanordnung 158 andererseits gleichsinnig geschaltet werden, was eine gegensinnige Verstellung der Betätigungseinrichtung 120 erfordert, dann kann das von jeweils einem der Kolben 136, 154 verdrängte Druckfluid über die Verbindungsleitung 168 bzw. die Verzweigung 170 direkt in den jeweils anderen Steuer­ zylinder gedrückt werden, so daß der hydraulische Stellantrieb 128 keine oder nur eine Netto-Verstellbe­ wegung ausführt.

Die Versorgungsleitungen 149 bzw. 150 des hydraulischen Stellantriebes 120 sind über Verbindungsleitungen 195 bzw. 196 mit einem Vorratsbehälter 197 verbunden. In den Verbindungsleitungen 195 bzw. 196 ist jeweils ein zu dem zugeordneten hydraulischen Kreis hin öffnendes Rückschlagventil 198 bzw. 199 angeordnet. Wenn in einem der hydraulischen Kreise etwa durch Leckage ein Verlust an Hydraulikfluid auftritt, saugt der jeweilige hydrau­ lische Kreis über das öffnende Rückschlagventil Fluid an, so daß der Kreis stets gefüllt bleibt.

Fig. 7 zeigt eine konstruktive Ausgestaltung der Steuer­ zylinder 138 und 156. Die beiden Steuerzylinder 138, 156 sind auf einem dazwischen angeordneten Trägergehäuse 174 befestigt. In dem Trägergehäuse sind die Verbindungslei­ tung 168 und der Bereich der Abzweigung 170 mit den zu den Zylindern 138, 156 führenden Leitungsabschnitten aus­ gebildet. Zwei Anschlußöffnungen 176, 178 dienen dazu, die Versorgungsleitungen 149 bzw. 150 anzuschließen. Das Träger­ gehäuse 174 ist über eine Schelle 180 auf einem Rohr 182 des Fahrradrahmens befestigt. Die Kolbenstangen 184 bzw. 186 sind über nicht dargestellte Federmittel in Hülsen 188 bzw. 190 aufgenommen, die mittels daran aus­ gebildeten Klemmbacken auf jeweils einen der Bowdenzüge 192 bzw. 194, die mit den Schaltungseinrichtungen für die Zahnkranzanordnungen verbunden sind, geklemmt sind. Die in den Hülsen 88 bzw. 90 angeordneten Federn dienen dazu, Ungenauigkeiten der Justierung, eine Längung der Bowdenzüge oder auch unterschiedliche Schaltungswege der beiden Schaltungseinrichtungen elastisch auszuglei­ chen.

Fig. 8 zeigt schematisch eine Ausgestaltung der Erfin­ dung, bei welcher die Betätigungsmittel für die ver­ stellbare Zahnkranzanordnung mechanisch ausgebildet sind. Die Zahnkranzanordnungen 222 und 258 entsprechen im wesentlichen den Zahnkranzanordnungen der Fig. 6.

Die vordere Zahnkranzanordnung 222 ist in Richtung des Doppelpfeiles 226 verstellbar. Ein Steuernocken 250 ist über schematisch dargestellte Verbindungsmittel 252 mit verstellbaren Bauelementen, beispielsweise einem Bowdenzug der Betätigungseinrichtung für die hintere Zahnkranzanordnung 258 verbunden und auf diese Weise in Richtung des Doppelpfeiles 254 verstellbar. Auf diese Weise können entsprechend der Anzahl von acht Zahnkränzen der hinteren Zahnkranzanordnung 258 acht Nockenstufen 256 nacheinander mit einem Nocken­ folger 259 fluchtend ausgerichtet werden, so daß der vordere Zahnkranz 222 in acht unterschiedliche Stel­ lungen verstellt werden kann. Die vordere Zahnkranz­ anordnung 222 wird über Federmittel 260 in Anlage an der jeweils fluchtend ausgerichteten Nockenstufe 256 gehalten.

Der Steuernocken 250 ist außerdem über mit verstell­ baren Bauteilen der Schaltungseinrichtung für die vor­ dere Zahnkranzanordnung 222 mechanisch verbundene Ver­ bindungsmittel 262 in Richtung des Doppelpfeiles 264 entsprechend der Anzahl der Zahnkränze der vorderen Zahnkranzanordnung 222 (drei Zahnkränze) aus der mit durchgehenden Linien dargestellten Normalstellung in zwei weitere Stellungen 256′ bzw. l 256′′ einstellbar, um die seitliche Kettenabweichung beim Schalten der vorderen Zahnkranzanordnung 222 auszugleichen.

Auf diese Weise können die Schaltungsbewegungen der Schaltungseinrichtungen für die vordere bzw. die hin­ tere Zahnkranzanordnung einander überlagert werden.

Claims (25)

1. Fahrrad-Kettenantrieb oder dergleichen mit einer Ket­ tenschaltung, umfassend eine auf einer Tretkurbelwelle angeordnete erste Zahnkranzanordnung und eine auf einer Radachse angeordnete zweite Zahnkranzanordnung, welche über eine Antriebskette miteinander antriebsverbindbar sind, wobei wenigstens eine der Zahnkranzanordnungen als Mehrfachzahnkranz ausgebildet ist, und wobei die­ sem ein über Schaltungsmittel verstellbares Ketten­ führungselement zum Überwerfen der Antriebskette von einem Zahnkranz auf einen anderen zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß zumin­ dest eine (2) der Zahnkranzanordnungen (2, 4) in Rich­ tung ihrer Zahnkranzachse verstellbar angeordnet und mit Betätigungsmitteln zum Verstellen derselben in unterschiedliche Soll-Betriebsstellungen sowie zum Arretieren in diesen Betriebsstellungen verbunden ist.

2. Fahrrad-Kettenantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die verstellbare Zahnkranzanordnung (22) mit der zugeordneten Tret­ kurbelwelle (12) bzw. Radachse zusammen axial ver­ stellbar und die Tretkurbelwelle (12) bzw. Radachse mit den Betätigungsmitteln (26) verbunden ist.

3. Fahrrad-Kettenantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die verstellbare Zahnkranzanordnung (52) auf der zugeordneten Tret­ kurbelwelle (42) bzw. Radachse axial verschiebbar gelagert und direkt mit den Betätigungsmitteln (72) verbunden ist.

4. Fahrrad-Kettenantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsmittel einen mit einer Druckmittelquelle verbundenen, vom Fahrer steuerbaren hydraulischen Stellantrieb (66) umfassen.

5. Fahrrad-Kettenantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsmittel (26) einen vom Fahrer betätigbaren mechanischen Stellantrieb (28, 30) umfassen.

6. Fahrrad-Kettenantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei welchem die verstellbare Zahnkranzanordnung ein Mehrfachzahnkranz ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das dem Mehrfachzahnkranz (52) zugeordnete Kettenführungselement (94) mit der verstellbaren Zahnkranzanordnung (52) gekoppelt ist derart, daß es bei der Verstellbewegung der Zahnkranz­ anordnung mitgenommen wird.

7. Fahrrad-Kettenantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei welcher beide Zahnkranzanordnungen als Mehr­ fachzahnkränze ausgebildet sind, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Mehrfachzahn­ kränze (2, 4) jeweils einen gleichen axialen Zahn­ kranzabstand (a) haben, daß eine erste (2) der Zahn­ kranzanordnungen verstellbar ist, und daß diese Zahn­ kranzanordnung (2) von einer Anfangsstellung, bei der der äußere Zahnkranz (2₃) dieser Zahnkranzanord­ nung mit dem inneren Zahnkranz (4₁) der anderen Zahn­ kranzanordnung (4) fluchtet, in gleichen, dem Zahn­ kranzabstand (a) entsprechenden Schritten bis in eine Endstellung, bei der der innere Zahnkranz (2₁) der verstellbaren Zahnkranzanordnung (2) mit dem äußeren Zahnkranz (4₈) der anderen Zahnkranzanord­ nung (4) fluchtet, verstellbar ist.

8. Fahrrad-Kettenantrieb nach einem der Ansprüche 1 so­ wie 3 bis 7, bei welcher eine auf der Tretkurbelwel­ le angeordnete Zahnkranzanordnung auf dieser ver­ schiebbar gelagert ist, dadurch gekenn­ zeichnet, daß am Fahrradrahmen (48) ein Tretkurbelgehäuse (50) fest angeordnet ist, in wel­ chem die Tretkurbelwelle (42) drehbar und axial un­ verschiebbar gelagert ist, wobei die Zahnkranzan­ ordnung (52) auf einem außerhalb des Tretkurbelge­ hauses (50) befindlichen Abschnitt der Tretkurbel­ welle (42) drehfest und axial verschiebbar angeord­ net ist, und daß die Zahnkranzanordnung (52) über ein Drehlager (88) mit den Betätigungsmitteln (72) für die axiale Verstellung der Zahnkranzanordnung (52) verbunden ist.

9. Fahrrad-Kettenantrieb nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß im Tretkurbel­ gehäuse (50) ein axial verstellbarer hydraulischer Stellantrieb (66) vorgesehen ist, dessen bewegli­ ches Stellelement (84) mit der Zahnkranzanordnung (52) gekoppelt ist.

10. Fahrrad-Kettenantrieb nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß der hydrau­ lische Stellantrieb (66) wenigstens einen zwei­ seitig beaufschlagten Stellkolben (72) aufweist, welcher in einem in Tretlagergehäuse (50) ausge­ bildeten, zugeordneten Zylinder (70₁) verschieb­ bar angeordnet ist, und dessen aus dem Tretlager­ gehäuse (50) herausgeführte Kolbenstange (84) mit der Zahnkranzanordnung (52) gekoppelt ist.

11. Fahrrad-Kettenantrieb nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der hydrauli­ sche Stellantrieb (66) mehrere gleichmäßig um die Tretkurbelwelle (42) herum angeordnete Zylinder (70₁, 70₂, 70₃) sowie zugeordnete Stellkolben umfaßt, welche hydraulisch parallel geschaltet sind.

12. Fahrrad-Kettenantrieb nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der hydraulische Stellantrieb (66) mit einem koaxial zur Tretkurbelwelle (42) außerhalb des Tretlagergehäuses (50) angeordneten Ringelement (86) gekoppelt ist, welches über ein Ringlager (88) mit der Zahnkranzanordnung (52) axial fest, aber drehbar verbunden ist.

13. Fahrrad-Kettenantrieb nach einem der Ansprüche 9 bis 12, bei welchem die verstellbare Zahnkranz­ anordnung ein Mehrfachzahnkranz ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Ketten­ führungselement (94) an einem mit dem beweglichen Stellelement (84) des Stellantriebes (66) verbun­ denen, von diesem in Richtung der axialen Verstel­ lung mitgenommenen Arm (90) angeordnet ist, wobei das Kettenführungselement (94) relativ zu dem Arm (90) im wesentlichen parallel (92) zur axialen Ver­ stellung des Mehrfachzahnkranzes mittels eines Gang­ schalthebels oder dergleichen verstellbar angeord­ net ist.

14. Fahrrad-Kettenantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß Sensoren (108) zum Erfassen der Schaltstellung einer Antriebskette auf dem zugeordneten Mehrfach­ zahnkranz (52) vorgesehen sind, und daß eine Anzei­ gevorrichtung vorgesehen ist, die die Abweichung der verstellbaren Zahnkranzanordnung (52) von einer Lage, bei der die beiden die Antriebskette tragen­ den Zahnkränze fluchten, anzeigt.

15. Fahrrad-Kettenantrieb nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren (108) die jeweilige Stellung des Kettenführungsele­ mentes (94) eines Mehrfachzahnkranzes bzw. der Schaltorgane für dieselben erfassen.

16. Fahrrad-Kettenantrieb nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß eine Steuerungseinrichtung vorgesehen ist, welche aus den Signalen der Sensoren (108) ein Abweichungssig­ nal erzeugt, und welche die Betätigungsmittel für die verstellbare Zahnkranzanordnung (52) so an­ steuert, daß die Abweichung gleich Null wird.

17. Fahrrad-Kettenantrieb nach einem der Ansprüche 4 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Druckmittelquelle einen Druckmittelbe­ hälter umfaßt, welcher über wenigstens eine Druck­ leitung mit dem hydraulischen Stellantrieb (66) verbunden ist.

18. Fahrrad-Kettenantrieb nach Anspruch 17 sowie einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Druckmittelquelle einen vom Fahrer betätigbaren Verdrängerkolben (96) umfaßt, welcher in einem Zylinder (98) ver­ schiebbar ist und in diesem zwei Zylinderräume (98a, 98b) voneinander trennt, wobei jeder der Zylinderräume über eine Druckmittelleitung (100a, 100b) mit einer Zylinderkammer (74, 76) des zwei­ seitig beaufschlagten Stellkolbens (72) verbunden ist.

19. Fahrrad-Kettenantrieb nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsmittel für die verstellbare Zahnkranzanordnung mit den Schaltungsmitteln für die Kettenführungselemente der Zahnkranzanordnungen gekoppelt sind derart, daß bei jeder Weiterschal­ tung der Antriebskette von einem Zahnkranz auf einen anderen die verstellbare Zahnkranzanordnung um einen entsprechenden Betrag im Sinne einer Kompensierung der seitlichen Kettenauslenkung ver­ stellt wird.

20. Fahrrad-Kettenantrieb nach Anspruch 19, bei welchem beide Zahnkranzanordnungen als Mehrfachzahnkranz ausgebildet sind und eine der Zahnkranzanordnungen verstellbar ist, dadurch gekennzeich­ net, daß die Schaltungsmittel beider Zahnkranz­ anordnungen jeweils mit den Betätigungsmitteln für die verstellbare Zahnkranzanordnungen der Schaltungs­ mittel einander überlagernd auf die Betätigungsmit­ tel übertragbar sind.

21. Fahrrad-Kettenantrieb nach Anspruch 19 oder 20, bei welchem die Betätigungsmittel für die verstell­ bare Zahnkranzanordnung einen doppelt wirkenden hydraulischen Stellantrieb umfassen, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltungs­ mittel für die erste und die zweite Zahnkranzan­ ordnung jeweils mit einem doppelt wirkenden hy­ draulischen Steuerzylinder verbunden sind, wobei jeweils eine Zylinderkammer eines jeden Steuerzy­ linders mit einer Zylinderkammer des hydraulischen Stellantriebes, die andere Zylinderkammer eines jeden Steuerzylinders mit der anderen Zylinder­ kammer des Stellantriebes verbunden sind, und daß die mit der gleichen Zylinderkammer des Stellan­ triebes verbundenen Zylinderkammern der beiden Steuerzylinder jeweils hydraulisch miteinander in Verbindung stehen.

22. Fahrrad-Kettenantrieb nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die beweg­ lichen Elemente jedes Steuerzylinders jeweils mechanisch mit einem beweglichen Element des zugeordneten Schaltungsmittels bzw. dem zugeord­ neten Kettenführungselement verbunden ist.

23. Fahrrad-Kettenantrieb nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerzylinder an einem gemeinsamen Trägergehäuse befestigt sind, in welchem die Zylinderkammern der Steuerzylinder miteinander verbindende Leitungen ausgebildet sind und welches über Versorgungslei­ tungen mit den Zylinderkammern des Stellantriebes verbindbar ist.

24. Fahrrad-Kettenantrieb nach einem der Ansprüche 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die den beiden Zylinderkammern des hydrauli­ schen Stellantriebes zugeordneten hydraulischen Kreise jeweils über eine Verbindungsleitung und ein in dieser angeordnetes, zu dem hydraulischen Kreis hin öffnendes Rückschlagventil mit einem Vorratsbehälter für ein Hydraulikfluid in Ver­ bindung stehen.

25. Fahrrad-Kettenantrieb nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungsmittel für die verstellbare Zahnkranz­ anordnung jeweils eine einem Schaltungsmittel für die Zahnkranzanordnungen zugeordnete, mit dieser mechanisch verbundene mehrstufige Nockenscheibe oder dergleichen umfassen über die die verstell­ bare Zahnkranzanordnung gegen die Kraft einer Rückstellfeder verstellbar ist.