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Dokumentenidentifikation DE10018024B4 12.01.2006
Titel Vorrichtung zum Aufpumpen eines Reifens
Anmelder Neumann, Winfried, 85649 Brunnthal, DE
Erfinder Neumann, Winfried, 85649 Brunnthal, DE
Vertreter Munk, L., Dipl.-Ing., Pat.-Anw., 86150 Augsburg
DE-Anmeldedatum 11.04.2000
DE-Aktenzeichen 10018024
Offenlegungstag 25.10.2001
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 12.01.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 12.01.2006
IPC-Hauptklasse B60S 5/04(2006.01)A, F, I, ,  ,  ,   
IPC-Nebenklasse F04B 35/01(2006.01)A, L, I, ,  ,  ,      B60C 23/12(2006.01)A, L, I, ,  ,  ,      

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Aufpumpen eines Reifens eines mit einem durch Pedale antreibbaren, einen Rücktrittsfreilauf aufweisenden Kettentrieb versehenen Fahrzeugs, insbesondere eines Fahrrads, gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.

Zum Aufpumpen von Fahrradreifen finden bisher Hand- oder Fußpumpen Verwendung. Die Bedienung derartiger Pumpen ist umständlich und ermüdend. Das Aufpumpen eines Reifens stellt daher eine vergleichsweise langwierige Operation dar. Die bekannten Anordnungen erweisen sich daher als nicht bedienungsfreundlich genug.

Hiervon ausgehend wurden daher Vorrichtungen geschaffen, mit der das Aufpumpen eines Reifens erleichtert werden soll.

Die Schrift CH 229766 zeigt eine Vorrichtung zum Aufpumpen eines Fahrradreifens, die eine am Fahrradrahmen festlegbare Luftpumpe aufweist, deren Antriebswelle über ein Antriebsrad angetrieben wird, das mit dem am Tretlager befindlichen Kettenrad in Eingriff gebracht werden kann.

Auch Dokument DE 893 307 zeigt eine Vorrichtung zum Aufpumpen eines Fahrradreifen. Dabei wird ein Antriebsrad einer Luftpumpe über ein auf einer Vorgelegewelle aufgenommenes, mit der Kette eines Fahrrads in Eingriff bringbares Zahnrad angetrieben.

Dem weiteren Dokument CH 80308 kann eine auf einem Fahrrad festinstallierte Reifenaufpumpvorrichtung entnommen werden. Die Reifenaufpumpvorrichtung hat ein über eine Büchse am Fahrradrahmen aufgenommenes Kammrad das ein auf der Tretkurbelachse aufgenommenes, vom Kettentrieb separates Kammrad kämmt. Das Kammrad auf der Buchse kann durch verschieben der Buchse in und außer Eingriff mit dem Kammrad auf der Tretkurbelwelle gebracht werden.

Ausgehend von der Schrift CH 229766 liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, eine Aufpumpvorrichtung für einen Reifen eines mit einem Rücktrittsfreilauf aufweisenden Kettentrieb versehenen Fahrzeugs bereitzustellen, die schnell und einfach in und außer Eingriff mit einem Kettentrieb des Fahrzeugs bringbar ist.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.

Erfindungsgemäß ist dazu vorgesehen, dass die Luftpumpe eine Antriebswelle mit einem nach außen vorstehenden Stutzen aufweist, auf dem das drehschlüssig hiermit zusammenwirkende Antriebsrad axial verschiebbar aufgenommen ist.

Mit dieser Maßnahme kann die Vorrichtung besonders schnell und einfach in und außer Eingriff mit einem Kettentrieb des Fahrzeugs gebracht werden, indem sie zunächst am Fahrzeug festgelegt wird und anschließend je nach Abstand des Eingriffspunkts am Kettentrieb von der Vorrichtung das Antriebsrad axial auf dem Stutzen der Antriebswelle verschoben wird. Auf diese Weise kann die Vorrichtung während der Fahrt sogar einfach am Fahrzeug verbleiben, wenn sie außer Eingriff mit dem Kettentrieb gebracht worden ist.

Weiterhin kann die anmeldungsgemäße Vorrichtung vorteilhaft für mehrere unterschiedliche Bauformen von Fahrrädern oder anderen Fahrzeugen mit unterschiedlichem Abstand des Kettentriebs vom Fahrzeugrahmen universell eingesetzt werden, da der Abstand durch die axiale Verschiebbarkeit des Antriebsrads entsprechend eingestellt werden kann. Ferner kann die Vorrichtung bei Fahrzeugen mit variablem Kettenabstand zum Fahrzeugrahmen, wie beispielsweise bei Mehrgangfahrrädern mit Kettenschaltung, insbesondere Fahrrädern mit Umwerfer vorne, unabhängig vom eingelegten Gang universell eingesetzt werden.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige Fortbildungen der übergeordneten Maßnahmen sind in den Unteransprüchen angegeben. So kann das Antriebsrad zweckmäßig als Kettenrad ausgebildet sein, das mit der Kette des Kettentriebs zum Eingriff bringbar ist. Dies erleichtert in vorteilhafter Weise die Anbringung der Pumpe am Fahrzeugrahmen und erhöht somit den Bedienungskomfort.

Zweckmäßig können die Luftpumpe so anbringbar und das Antriebsrad so angeordnet sein, dass es mit dem unteren Trum der Kette zum Eingriff bringbar ist, dieses zweckmäßig untergreift. Hierdurch ist sichergestellt, dass die Kette mittels des ihr in der Regel zugeordneten Kettenspanners zuverlässig im Eingriff mit dem Kettenrad der Luftpumpe gehalten wird und ein großer Umschlingungswinkel erreichbar ist.

Eine weitere zweckmäßige Maßnahme kann darin bestehen, dass die Halteeinrichtung zwei gegeneinander bewegbare, mit einander zugewandten Prismen versehene Klemmbacken aufweist. Dies ermöglicht eine zuverlässige Klemmhalterung unabhängig von der jeweils vorgefundenen Rahmenkonstruktion bzw. – dimension.

Vorteilhaft kann die Halteeinrichtung mit einem Schnellspannelement versehen sein. Dies vereinfacht die Anbringung der erfindungsgemäßen Luftpumpe, was sich ebenfalls vorteilhaft auf die erzielbare Bedienungsfreundlichkeit auswirkt.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und zweckmäßige Fortbildungen der übergeordneten Maßnahmen sind in den restlichen Unteransprüchen angegeben und aus der nachstehenden Beispielsbeschreibung anhand der Zeichnung näher entnehmbar.

In der nachstehend beschriebenen Zeichnung zeigen:

1 eine Teilansicht eines Fahrrads mit erfindungsgemäßer Aufpumpvorrichtung,

2 eine vergrößerte Darstellung der Luftpumpe der Anordnung gemäß 1 mit zugeordneter Halteeinrichtung und

3 ein Beispiel für eine als Kolbenkompressor ausgebildete Luftpumpe.

Der grundsätzliche Aufbau und die Wirkungsweise eines Fahrrads sind an sich bekannt. In der nachstehenden Beschreibung werden daher nur solche Fahrraddetails näher beschrieben, die im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung von Bedeutung sind.

Das der 1 zugrundeliegende Fahrrad besitzt in an sich bekannter Weise einen durch miteinander verschweißte Rohre gebildeten Rahmen 1, der ein unterhalb des Sattels angeordnetes Tretlagergehäuse und vordere und hintere Radaufnahmen aufweist. Im Tretlagergehäuse ist eine mit Pedalen 2 versehene Kurbelanordnung 3 gelagert, die wenigstens ein Kettenrad 4 aufweist. Die Nabe des hinteren Rads 5 ist mit wenigstens einem zugeordneten Kettenrad 6 kuppelbar. Über die Kettenräder 4 bzw. 6 läuft eine endlose Kette 7.

Das dargestellte Fahrrad ist mit einer Kettenschaltung versehen. Hierzu sind der Kurbelanordnung 3 und der Nabe des Hinterrads 5 jeweils mehrere, seitlich nebeneinander angeordnete, durchmessermäßig gegeneinander abgestufte Kettenrädern 4 bzw. 6 zugeordnet, so dass durch seitliche Verlagerung der Kette 7 unterschiedliche Übersetzungen erzeugbar sind. Die Schaltung erfolgt mittels eines in die Kette 7 eingreifenden Kettenauslenkers 8, der gleichzeitig als Kettenspanner ausgebildet ist. In die Nabe des Hinterrads 5 ist ein Freilauf eingebaut, der ein Durchdrehen des Hinterrads 5 bei stehender Kette 7 sowie eine freie, das heißt drehmomentübertragungslose Rückwärtsbewegung der Kette 7 ermöglicht.

Auf den Felgen 9 des Vorder- und Hinterrads ist jeweils eine mit einer Luftfüllung versehene Bereifung 10 aufgenommen. Diese enthält jeweils einen inneren Schlauch, der mit einem die Felge 9 durchgreifenden Ventil 11 versehen ist. Zum Aufpumpen des Schlauchs findet eine Luftpumpe 12 Verwendung, die als Kompressor ausgebildet ist und dementsprechend mit einem Rotationsantrieb versehen ist. Dieser ist mit der Kette 7 in Wirkverbindung bringbar und kann einfach durch Rückwärtsbewegen der Kette 7 betätigt werden.

Die Luftpumpe 12 enthält, wie am besten aus 2 erkennbar ist, eine Antriebswelle 13, die mit einem außerhalb des Pumpengehäuses 14 angeordneten Antriebsrad 15 versehen ist. Dieses ist so ausgebildet, dass es mit einem Element des durch die Kettenräder 4, 6 und die Kette 7 gebildeten Kettentriebs in Eingriff bringbar ist. Im dargestellten ist das Antriebsrad 15 als Kettenrad ausgebildet, das mit der Kette 7 in Eingriff bringbar ist. Selbstverständlich wäre es aber auch denkbar, das Antriebsrad 15 so auszubilden, dass es mit einem Kettenrad 4 bzw. 6, zweckmäßig mit einem jeweils nicht mit der Kette 7 zusammenwirkenden Kettenrad eines mehrere seitliche nebeneinander angeordnete Kettenräder aufweisenden Kettenradsatzes zusammenwirkt.

Die Luftpumpe 12 ist, wie aus 1 ersichtlich ist, mittels einer Halteeinrichtung 16 am Rahmen 1, hier an der kettentriebseitigen Strebe 17 zwischen Tretlager und Hinterradaufnahme, anbringbar. Die Luftpumpe 12 ist dabei so an der Halteeinrichtung 16 angebracht, dass das Antriebsrad 15, wie 1 weiter erkennen lässt, zum Eingriff mit dem Untertrum der Kette 7 bringbar ist, zweckmäßig diese untergreift. Die Kette 7 kann daher einfach auf das Antriebsrad 15 aufgelegt werden, was in Folge der durch die Kettenspanneinrichtung bewerkstelligten Beweglichkeit der Kette ohne Weiteres möglich ist. Dabei lässt sich ein vergleichsweise großer Umschlingungswinkel erzielen, wie 1 anschaulich erkennen lässt. Gleichzeitig wird durch die Kettenspanneinrichtung sichergestellt, dass die Kette 7 zuverlässig im Eingriff mit dem als Kettenrad ausgebildeten Antriebsrad 15 bleibt.

Von der Luftpumpe 12 geht ein Druckschlauch 18 ab, der zum Ventil 11 der jeweils aufzupumpenden Bereifung führt und an seinem pumpenfernen Ende mit einem zum Eingriff mit dem Ventil 11 bringbaren Kupplungsstück 19 versehen ist. Die Länge des Druckschlauchs 18 entspricht zumindest dem Abstand zwischen der Pumpe 12 und dem hier nicht näher dargestellten Vorderrad, so dass das Hinterrad und das Vorderrad ohne Radausbau aufpumpbar sind. Selbstverständlich wäre es natürlich auch denkbar, das Vorderrad zum Aufpumpen auszubauen. In diesem Fall käme man mit einem kürzeren Druckschlauch aus.

Die Antriebswelle 13 besitzt, wie am besten aus 2 erkennbar ist, einen nach außen vorstehenden Stutzen 20, auf dem das zugeordnete Antriebsrad 15 axial verschiebbar aufgenommen ist, wobei auf dem ganzen axialen Verschiebeweg die drehschlüssige Verbindung zwischen Antriebswelle 13 und Antriebsrad 15 beibehalten wird. Am pumpengehäusefernen Ende des Stutzens 20 kann ein Flansch bzw. Ring 21 zur Begrenzung des Verschiebewegs des Antriebsrads 15 vorgesehen sein. Die Länge des Verschiebewegs und dementsprechend auch des Stutzens 20 entspricht praktisch der Breite des der Nabe des Hinterrads 5 zugeordneten Kettenradsatzes. Hierdurch ist sichergestellt, dass das Antriebsrad 7 unabhängig vom jeweils eingelegten Gang zum Eingriff mit der Kette 7 bringbar ist. Der Stutzen 20 und das Kettenrad 15 können mit in gegenseitigen Eingriff bringbaren Keilverzahnungen versehen sein. Es wäre aber auch eine Nut – und Federverbindung denkbar, um eine drehschlüssige Verbindung auf der ganzen Länge des Stutzens 20 zu gewährleisten.

Das Gehäuse 14 der Luftpumpe 12 ist, wie 2 zeigt, mit der Halteeinrichtung 16 fest verbunden. Diese kragt über das Gehäuse 14 in Richtung des das Antriebsrad 15 aufnehmenden, nach außen vorstehenden Stutzens 20 der Antriebswelle 13 aus, wodurch im am Rahmen 1 angebrachten Zustand Kollisionen mit dem Hinterrad 5 zuverlässig ausgeschlossen sind. Die Halteeinrichtung 16 ist ihrerseits lösbar am Rahmen 1 anbringbar. Hierdurch ist sichergestellt, dass die Luftpumpe 12 samt Halteeinrichtung 16 komplett abgenommen und in einer Gerätetasche etc. verstaut werden kann.

Im dargestellten Beispiel ist die Halteeinrichtung 16 als Klemmeinrichtung mit zwei einander gegenüberliegenden, gegeneinander bewegbaren Klemmbacken 22 ausgebildet, die zweckmäßig mit einander zugewandten Prismen 23 versehen sind, so dass eine beschädigungsfreie Festlegung an einem Rohr des Rahmens 1, hier an der zwischen Tretlager und hinterer Radaufnahme verlaufenden Strebe 17, möglich ist. Die Prismen 23 sind jeweils an einer Konsole 24 der zugeordneten Klemmbacke 22 lösbar festgelegt, wie hier durch eine Halteschraube 25 angedeutet ist. Dies ermöglicht in vorteilhafter Weise einen Austausch der Primen 23, womit auf einfache Weise eine Anpassung an den Querschnitt des zur Aufnahme der Halteeinrichtung 16 jeweils vorgesehenen Rahmenteils möglich ist. In vorteilhafter Weise kommt man daher für alle Rahmentypen mit derselben Halteeinrichtung 16 aus. Lediglich die Prismen sind individuell anzupassen. Die Prismen 23 ragen in Längsrichtung, wie aus 1 entnehmbar ist, über die Breite der Konsolen 24 hinaus, wodurch sich ein schonender Sitz mit geringer Flächenpressung am jeweils zugeordneten Rahmenteil erreichen lässt.

Das Gehäuse der Luftpumpe 12 ist an der unteren Konsole 24 angebracht, die über es in Richtung des Stutzens 20 der Antriebswelle 13 auskragt. Die untere und obere Konsole 24 sind durch zwei Spannbolzen 26 miteinander verbunden. Diese können mit einem T-förmigen Haltekopf an der unteren Konsole 24 eingehängt sein, wodurch sich eine aushängbare Gelenkverbindung ergibt, was beim Verstauen der erfindungsgemäßen Anordnung kompakte Platzverhältnisse ergibt. In einfachen Fällen wäre hier aber auch eine fixe Verbindung denkbar. Die obere Konsole 24 ist mit einem Spannbolzen 26 durch eine Gelenkverbindung verbunden, hier mit dem in 2 links gezeichneten Spannbolzen 26. Im Bereich des anderen Spannbolzens ist eine mittels eines Schnellspannelements 27 spannbare Verriegelung vorgesehen. Das Schnellspannelement 27 kann als mit einem Griff versehene, ein Gewinde hoher Steigung aufweisende Knebelschraube oder als mit einem Griff versehener Spannexzenter etc. ausgebildet sein. Die schwenkbare Lagerung der oberen Konsole 24 im Bereich des vom Schnellspannelement 27 abgewandten Endes ergibt eine klappenartige Anordnung und ermöglicht daher ein einfaches Öffnen und Schließen der Halteeinrichtung 16, was eine hohe Montagefreundlichkeit ergibt.

Der die Luftpumpe 12 bildende Kompressor kann als Drehkolbenpumpe ausgebildet sein. Bei dem der 3 zugrundeliegenden Beispiel ist der die Luftpumpe 12 bildende Kompressor als Hubkolbenpumpe ausgebildet. Diese besitzt einen in einem zugeordneten Zylinderraum des Gehäuses 14 angeordneten, einen Arbeitsraum 28 begrenzenden Hubkolben 29, der mittels der Antriebswelle 13 antreibbar ist. Hierzu ist der Hubkolben 29 im dargestellten Beispiel mittels einer Pleuelstange 30 mit einer Kurbel 31 der Antriebswelle 13 verbunden. Der vom Hubkolben 29 begrenzte Arbeitsraum 28 besitzt eine im unteren Totpunktbereich des Hubkolbens 29 angeordnete, mit einem nach außen schließenden Rückschlagventil 32 versehene Ansaugöffnung 33 und eine im oberen Totpunktbereich des Hubkolbens 29 vorgesehene, mit einem nach innen schließenden Rückschlagventil 34 versehene Auslassöffnung 35, an die der Druckschlauch 18 anschließt.

Zur Erzielung des gewünschten Füllungsdrucks kann ein im Bereich der Luftpumpe 12 oder des Druckschlauchs 18 angeordnetes, in 2 lediglich schematisch angedeutetes Manometer 36 vorgesehen sein. Zusätzlich oder alternativ hierzu kann als weitere Sicherheitsmaßnahme auch eine im dargestellten Beispiel im Bereich des Hubkolbens 29 angedeutete Druckbegrenzungseinrichtung 37 vorgesehen sein.

Vorstehend ist zwar ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung näher erläutert, ohne dass jedoch hiermit eine Beschränkung verbunden sein soll. Vielmehr stehen dem Fachmann, wie bereits angedeutet, eine Reihe von Möglichkeiten zur Verfügung, um den allgemeinen Gedanken der erfindungsgemäßen Lösung an die Verhältnisse des Einzelfalls anzupassen.

So wäre es beispielsweise auch denkbar, die Luftpumpe so auszubilden und anzuordnen, dass sie mittels wenigstens einer an der Tretkurbelachse angebrachten Nocke antreibbar ist. Dies ermöglicht eine Anbringung der Luftpumpe 12 auf der der Kette gegenüberliegenden Rahmenseite und damit eine gute Zugänglichkeit. Außerdem unterbleibt jeder Kontakt mit geschmierten Teilen.


Anspruch[de]
  1. Vorrichtung zum Aufpumpen eines Reifens (10) eines mit einem durch Pedale (2) antreibbaren, einen Rücktrittsfreilauf aufweisenden Kettentrieb versehenen Fahrzeugs, insbesondere eines Fahrrads, mit einer eine Antriebswelle (13) mit außen liegendem Antriebsrad (15) aufweisenden Luftpumpe (12), die mittels einer Halteeinrichtung (16) so am Fahrzeug festlegbar ist, dass das Antriebsrad (15) zum Eingriff mit einem Element des Kettentriebs bringbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (13) einen nach außen vorstehenden Stutzen (20) aufweist, auf dem das drehschlüssig hiermit zusammenwirkende Antriebsrad (15) axial verschiebbar aufgenommen ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsrad (15) als Kettenrad ausgebildet ist, das mit der Kette (7) des Kettentriebs zum Eingriff bringbar ist.
  3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftpumpe (12) so am Fahrzeug anbringbar und das Antriebsrad (15) so angeordnet sind, dass es das untere Trum der Kette (7) untergreift.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kette (7) auf das Antriebsrad (15) auflegbar und durch die zugeordnete Kettenspanneinrichtung (8) im Eingriff hiermit haltbar ist.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die axiale Verschiebefreiheitsgrad des Antriebsrad (15) der Breite eines Kettenradsatzes des Kettentriebs entspricht.
  6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftpumpe (12) mittels der Halteeinrichtung (16) an der dem Kettentrieb zugewandten, zwischen der hinteren Radaufnahme und dem Tretlager sich erstreckenden Strebe (17) des Fahrzeugrahmens (1) festlegbar ist.
  7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 4–6, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung (16) in Richtung des Stutzens (20) der Antriebswelle (13) über die Luftpumpe (12) auskragt.
  8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Luftpumpe (12) ein Druckschlauch (18) zugeordnet ist, der eine den Abstand zwischen der Luftpumpe (12) und dem Vorderrad überbrückende Länge aufweist.
  9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Luftpumpe (12) mit der Halteeinrichtung (16) fest verbunden ist, die ihrerseits lösbar am Fahrzeug festlegbar ist.
  10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung (16) zwei gegeneinander bewegbare, vorzugsweise mit einander zugewandten Prismen (23) versehene Klemmbacken (22) aufweist.
  11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung (16) mit einem Schnellspannelement (27) versehen ist.
  12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Klemmbacken (22) durch Spannbolzen (26) verbunden sind, wobei wenigstens eine Klemmbacke (22) mit einem Spannbolzen (26) schwenkbar verbunden und am anderen Spannbolzen (26) mittels des Schnellspannelements (27) festlegbar ist.
  13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Manometer (36) und/oder eine Druckbegrenzungseinrichtung (37) vorgesehen sind.
Es folgen 2 Blatt Zeichnungen






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