Präzision aus Tradition
Neue patentierte Freilaufgeometrie von GMN: Leistungsfähiger, leichter, günstiger
Freiläufe sind eine wesentliche Komponente von elektrischen und konventionellen Fahrrädern. Gängige Modelle benötigen eine Feder für die Kraftübertragung. Hierauf verzichtet ein innovativer Freilauf des Antriebstechnikspezialisten GMN. Seine neue, zum Patent angemeldete federnde Käfiggeometrie bietet eine ganze Reihe von Vorteilen. Sie ermöglicht einen der leistungsfähigsten Freiläufe, die derzeit erhältlich sind.
Bei Klemmkörperfreiläufen richtet normalerweise eine Feder, die in einem Schlitz verläuft, die blockierenden Elemente auf und stellt sie für die Kraftübertragung bereit. GMN hat nun diese Fahrradkomponente völlig neu konstruiert: Auf eine Feder kann verzichtet werden, ihre Funktion ist dank einer federnden Käfiggeometrie integriert. Diese sorgt stattdessen dafür, dass sich die Klemmkörper aufrichten. Die Funktion ist die gleiche geblieben: Der Freilauf klemmt dann in einer Richtung und überträgt die eingebrachte Kraft.
Manfred Elbacher, Bereichsleiter Antriebstechnik bei GMN, schwärmt: „Meines Wissens ist unsere Innovation der einzige Freilauf mit patentierter Käfiganfederung ohne Feder. Für mich ist er das überzeugendste Produkt, seit ich im Jahr 1992 im Unternehmen angefangen habe.“
Freilaufkäfig übernimmt Funktion der Feder
Bei der Montage des neuen Freilaufkäfigs werden die Klemmkörper in die sogenannten Klemmkörpertaschen eingeklickt, eine rückfedernde Überdeckung sorgt dafür, dass sie nicht mehr aus dem Käfig herausfallen können.
Dann wird in der Einbauposition des Freilaufs durch eine spezielle Formgebung der Käfigtaschen auf die Klemmkörper eine elastische Kraft aufgebracht, die die Klemmkörper aufrichtet. Damit wird der Reibkontakt zu den Anschlussteilen sichergestellt.
In den meisten höherwertigen E-Bikes sind zwei Freiläufe verbaut, die die beiden Antriebssysteme koppeln und entkoppeln: Zum einen bei der Übertragung der Muskelkraft über die Pedale und zum anderen beim unterstützenden Elektromotor. Das neuartige Produkt ist für beide Zwecke einsetzbar. Vorgesehen sind sowohl verschiedene Standard-Katalogvarianten als auch kundenspezifische Ausführungen.
Ein weiteres Unterscheidungsmerkmal der Freiläufe von GMN gegenüber den Modellen anderer Anbieter: sie sind – im Gegensatz zu den vielfach verbreiteten Klinkensperren, die über einen Formschluss arbeiten – generell reib- und damit kraftschlüssig. Deshalb „klacken“ sie nicht.
Freiläufe seit mehr als vierzig Jahren
Der Nürnberger Spezialist für Antriebstechnik hat bei den Freiläufen über lange Zeit eine umfangreiche Expertise aufgebaut. Bereits seit Ende der 1960er Jahre bietet GMN diese wichtige Komponente an, seit den 90er Jahren auch speziell für Fahrräder. Ab 2014 ist das Unternehmen mit ihnen verstärkt bei E-Bikes vertreten, die Produktion hat sich in dieser Zeit vervielfacht.
Zahlreiche Vorteile in der Fahrrad- und E-Bike-Produktion
Von der Neuheit profitieren neben GMN als Komponentenhersteller seine Kunden, die Fahrradbauer und am Ende die Radfahrer. Eine ganze Reihe von Vorteilen kommt bereits in der Produktion zum Tragen. Bisher müssen für die Federn in der Fertigung eigens Schlitze in die Klemmkörper gefräst werden. Abweichungen beim Fräsen in der Breite oder Tiefe des Schlitzes konnten ebenso zu Ausschussteilen führen wie eine nicht ordentlich im Schlitz laufende Feder.
Auf den gesamten Bearbeitungsschritt kann jetzt ebenso verzichtet werden wie auf den Einkauf und die Lagerung von Federn.
Der Verzicht auf die Feder ermöglicht außerdem eine Gewichtsersparnis. Denn dadurch, dass der Schlitz entfällt, verlängert sich der Linienkontakt zwischen den Klemmkörpern und den Anschlussteilen. Das übertragbare Drehmoment pro Klemmkörper steigt an, weshalb zur Kraftübertragung deutlich weniger Klemmkörper benötigt werden. Das führt zu einem deutlich geringeren Gewicht des Freilaufs „Dieser Vorteil kommt bei den Kunden ganz besonders gut an“, berichtet Elbacher.
Die Herstellung wird schneller, sicherer und günstiger
In der Montage macht sich die neuartige Bauweise ebenfalls in mehrfacher Hinsicht bemerkbar. Bei einer manuellen Fertigung profitieren die Mitarbeiter davon, dass sie im Vergleich zu einem konventionellen Freilauf beim Einbau Zeit sparen und weniger Montagehilfsmittel benötigen. Läuft der Prozess automatisiert ab, verkürzt sich die Taktzeit.
Ein weiterer Pluspunkt ist eine erhöhte Prozesssicherheit in der Montage und beim Endprodukt. „Für die Produktion benötigen wir weniger Komponenten, sie ist außerdem einfacher und sicherer. Zudem entfallen die Beschaffungsrisiken der Federn entlang der Lieferkette. Das ist ein nicht zu unterschätzender Faktor, wie wir während der Pandemie gesehen haben“, erklärt Elbacher.
Solide und zuverlässig
Da die innovative Käfiggeometrie die Bauart des neuen Freilaufs vereinfacht, reduziert sich die Anzahl der möglichen Ausfallursachen. Das macht die Komponente im Alltagseinsatz solider, leistungsfähiger und zuverlässiger.
„Damit bietet unsere Innovation den Fahrrad- und E-Bike-Fahrern eine leichtere und verlässlichere Komponente“, lautet das Fazit von Manfred Elbacher.
Freiläufe sind eine wesentliche Komponente von elektrischen und konventionellen Fahrrädern. Gängige Modelle benötigen eine Feder für die Kraftübertragung. Hierauf verzichtet ein innovativer Freilauf des Antriebstechnikspezialisten GMN. Seine neue, zum Patent angemeldete federnde Käfiggeometrie bietet eine ganze Reihe von Vorteilen. Sie ermöglicht einen der leistungsfähigsten Freiläufe, die derzeit erhältlich sind.
Bei Klemmkörperfreiläufen richtet normalerweise eine Feder, die in einem Schlitz verläuft, die blockierenden Elemente auf und stellt sie für die Kraftübertragung bereit. GMN hat nun diese Fahrradkomponente völlig neu konstruiert: Auf eine Feder kann verzichtet werden, ihre Funktion ist dank einer federnden Käfiggeometrie integriert. Diese sorgt stattdessen dafür, dass sich die Klemmkörper aufrichten. Die Funktion ist die gleiche geblieben: Der Freilauf klemmt dann in einer Richtung und überträgt die eingebrachte Kraft.
Manfred Elbacher, Bereichsleiter Antriebstechnik bei GMN, schwärmt: „Meines Wissens ist unsere Innovation der einzige Freilauf mit patentierter Käfiganfederung ohne Feder. Für mich ist er das überzeugendste Produkt, seit ich im Jahr 1992 im Unternehmen angefangen habe.“
Freilaufkäfig übernimmt Funktion der Feder
Bei der Montage des neuen Freilaufkäfigs werden die Klemmkörper in die sogenannten Klemmkörpertaschen eingeklickt, eine rückfedernde Überdeckung sorgt dafür, dass sie nicht mehr aus dem Käfig herausfallen können.
Dann wird in der Einbauposition des Freilaufs durch eine spezielle Formgebung der Käfigtaschen auf die Klemmkörper eine elastische Kraft aufgebracht, die die Klemmkörper aufrichtet. Damit wird der Reibkontakt zu den Anschlussteilen sichergestellt.
In den meisten höherwertigen E-Bikes sind zwei Freiläufe verbaut, die die beiden Antriebssysteme koppeln und entkoppeln: Zum einen bei der Übertragung der Muskelkraft über die Pedale und zum anderen beim unterstützenden Elektromotor. Das neuartige Produkt ist für beide Zwecke einsetzbar. Vorgesehen sind sowohl verschiedene Standard-Katalogvarianten als auch kundenspezifische Ausführungen.
Ein weiteres Unterscheidungsmerkmal der Freiläufe von GMN gegenüber den Modellen anderer Anbieter: sie sind – im Gegensatz zu den vielfach verbreiteten Klinkensperren, die über einen Formschluss arbeiten – generell reib- und damit kraftschlüssig. Deshalb „klacken“ sie nicht.
Freiläufe seit mehr als vierzig Jahren
Der Nürnberger Spezialist für Antriebstechnik hat bei den Freiläufen über lange Zeit eine umfangreiche Expertise aufgebaut. Bereits seit Ende der 1960er Jahre bietet GMN diese wichtige Komponente an, seit den 90er Jahren auch speziell für Fahrräder. Ab 2014 ist das Unternehmen mit ihnen verstärkt bei E-Bikes vertreten, die Produktion hat sich in dieser Zeit vervielfacht.
Zahlreiche Vorteile in der Fahrrad- und E-Bike-Produktion
Von der Neuheit profitieren neben GMN als Komponentenhersteller seine Kunden, die Fahrradbauer und am Ende die Radfahrer. Eine ganze Reihe von Vorteilen kommt bereits in der Produktion zum Tragen. Bisher müssen für die Federn in der Fertigung eigens Schlitze in die Klemmkörper gefräst werden. Abweichungen beim Fräsen in der Breite oder Tiefe des Schlitzes konnten ebenso zu Ausschussteilen führen wie eine nicht ordentlich im Schlitz laufende Feder.
Auf den gesamten Bearbeitungsschritt kann jetzt ebenso verzichtet werden wie auf den Einkauf und die Lagerung von Federn.
Der Verzicht auf die Feder ermöglicht außerdem eine Gewichtsersparnis. Denn dadurch, dass der Schlitz entfällt, verlängert sich der Linienkontakt zwischen den Klemmkörpern und den Anschlussteilen. Das übertragbare Drehmoment pro Klemmkörper steigt an, weshalb zur Kraftübertragung deutlich weniger Klemmkörper benötigt werden. Das führt zu einem deutlich geringeren Gewicht des Freilaufs „Dieser Vorteil kommt bei den Kunden ganz besonders gut an“, berichtet Elbacher.
Die Herstellung wird schneller, sicherer und günstiger
In der Montage macht sich die neuartige Bauweise ebenfalls in mehrfacher Hinsicht bemerkbar. Bei einer manuellen Fertigung profitieren die Mitarbeiter davon, dass sie im Vergleich zu einem konventionellen Freilauf beim Einbau Zeit sparen und weniger Montagehilfsmittel benötigen. Läuft der Prozess automatisiert ab, verkürzt sich die Taktzeit.
Ein weiterer Pluspunkt ist eine erhöhte Prozesssicherheit in der Montage und beim Endprodukt. „Für die Produktion benötigen wir weniger Komponenten, sie ist außerdem einfacher und sicherer. Zudem entfallen die Beschaffungsrisiken der Federn entlang der Lieferkette. Das ist ein nicht zu unterschätzender Faktor, wie wir während der Pandemie gesehen haben“, erklärt Elbacher.
Solide und zuverlässig
Da die innovative Käfiggeometrie die Bauart des neuen Freilaufs vereinfacht, reduziert sich die Anzahl der möglichen Ausfallursachen. Das macht die Komponente im Alltagseinsatz solider, leistungsfähiger und zuverlässiger.
„Damit bietet unsere Innovation den Fahrrad- und E-Bike-Fahrern eine leichtere und verlässlichere Komponente“, lautet das Fazit von Manfred Elbacher.