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Trethebelantrieb, insbesondere für Fahrräder.
Trethebelantriebe für Fahrräder sind bereits bekannt.
Bei der einen Gruppe erfolgt der Antrieb fortlaufend nur durch Belastung jeweils eines der beiden Trethebel, der die Kraftübertragung auf die Getriebeteile der Antriebsvorrichtung vermittelt.
Die mit solchen Vorrichtungen erzielten Leistungen ermöglichen zwar ein Befahren ebener Strecken, reichen aber für Bergfahrten mit stärker geneigter Fahrbahn nicht aus.
Mit den bekannten Trethebelantrieben einer andern Gruppe dagegen lassen sich grosse Leistungen erzielen, da dort die Kraftübertragung von beiden Trethebeln gegebenenfalls gleichzeitig erfolgen kann.
Um die auf die Fahrradteile nachteilig wirkenden Handbremsen nicht an Fahrrädern verwenden zu müssen, ist der Antrieb der ersten Gruppe konstruktiv derart ausgestaltet worden, dass das Abbremsen des Fahrrades von den Getriebeteilen aus erfolgt, die durch gleichzeitiges Niedertreten der Trethebel in die Bremsstellung gebracht werden. Bei Trethebelantrieben der zweiten Gruppen dagegen ist es nicht möglich, das Abbremsen des Fahrrades von den Getriebeteilen aus durchzuführen, da jeweils Freilaufgesperre zwischen Trethebel und Getriebe angeordnet sind.
Um nun die Vorteile der Antriebseinrichtungen beider Gruppen ausnutzen zu können, wurde gemäss der Erfindung die konstruktive Ausgestaltung des Antriebes derart gewählt, dass ! das die gegenläufige Bewegung der Trethebel gewährleistende Organ, das beispielsweise ein zwei Kegelradsegmente verbindendes Kegelrad ist, als ein-und ausrückbares Kupplungsglied ausgebildet ist, das in ausgerückte Zustande eine Betätigung der beiden Trethebel unabhängig voneinander einzeln ermöglicht.
Wird die kraftschlüssige Verbindung der Trethebel gelöst, so findet der Antrieb des Fahrrades oder einer andern durch Muskelkraft betätigten Vorrichtung durch die entkuppelten, unabhängig voneinander betätigbaren Trethebel statt ; ist jedoch die kraftschlüssige Verbindung zwischen den beiden Trethebeln hergestellt, erfolgt der Antrieb der Maschine bzw. des Fahrzeuges durch die gekuppelten Trethebel.
Dadurch kann die Leistung dem jeweiligen Leistungsbedarf angepasst werden, indem bei geringem Leistungsbedarf beide Hebel jeweils abwechselnd zwangsläufig nacheinander und bei grossem Leistungsbedarf die Hebel unabhängig voneinander, also auch gleichzeitig betätigt werden.
Die erfindungsgemässe Antriebseinrichtung ist in den Fig. 1--4 der Zeichnung dargestellt. Die gezeichnete konstruktive Ausgestaltung dieser Einrichtung macht sie insbesondere für die Verwendung bei Fahrrädern geeignet. Fig. 1 zeigt die Antriebseinrichtung in Draufsicht und teilweisem Schnitt nach der Linie II-H der Fig. 2. Fig. 2 veranschaulicht die Einrichtung im Aufriss und Schnitt nach der Linie 1-1 der Fig. 1. In Fig. 3 sind die Bremsteil der Einrichtung in Ansicht dargestellt. Fig. 4 veranschaulicht die Anordnung der Antriebseinrichtung gemäss den Fig. 1-3 an einem Fahrradrahmen.
Die Trethebel 1 und 2 der Antriebseinrichtung, die vorne seitlich die bei Fahrrädern üblichen Pedale tragen, sind mit den Wellen 3 und 4 fest verbunden. Die Länge der Wellen ist so bemessen, dass sie nicht bis in die Mitte des Getriebekastens reichen. Die Wellen 3,4 weisen Bohrungen auf, in denen die Welle 7 drehbar sitzt, stützen sieh in den Lagern 5, 6 des Getriebekastens ab und tragen innerhalb der Lager je ein aufgekeiltes Kegelrad (Kegelradsegment) 8 und 9, welche Kegelräder mit einem Kegelrad 10 in Eingriff stehen. Beim Abwärtsbewegen des einen Trethebels, z. B. 1, werden über das zugehörige Kegelrad 8 die Kegelräder 10 und 9 verschwenkt, wodurch der gegenüberliegende Trethebel 2 eine Aufwärtsbewegung erfährt.
Die gegenläufige Bewegung der Trethebel und der Wellen 3 und 4 macht es erforderlich, dass in den Antrieb Freilaufgesperre 11 und 12 eingeschaltet werden müssen,
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die die Antriebsbewegung nur in einer Richtung auf die weiteren Getriebeteile übertragen. Die Freilaufgesperre 11 und 12 arbeiten in gleicher Weise auf ein Zwischenzahnrad 13, das mit der Welle 7 fest verbunden ist. Das Kegelrad 10, das auf einer Achse 16 befestigt ist, kann vermittels des Gabelhebels 15, der von einer Welle 14 betätigt wird, derart verstellt werden, dass nach der Verstellung die Kegelradsegmente 8 und 9 ausser Eingriff mit dem Kegelrad 10 kommen. Dieser Vorgang des Entkuppelns kann auch während des Antriebes vorgenommen werden.
Nach Lösung des Eingriffes der Kegelräder sind die Trethebell und 2 unabhängig voneinander betätigbar. Dies zu dem Zwecke, die zu übertragende Antriebskraft nach Bedarf gegebenenfalls durch gleichzeitiges Niedertreten der beiden Trethebel zu vergrössern.
Um die Trethebel und 2 in diesem Falle wieder in ihre Ausgangsstellung zurückbringen zu können, sind an den diesen zugeordneten Kegelrädern bzw. Kegelradsegmenten 8 und 9 Federn 17, 18 angelenkt, die nach dem Niedertreten der Hebel, also nach Aufhören der Antriebskraft, das Hochziehen derselben besorgen (Fig. 3) ; jede der Federn ist mit dem einen Ende an eines der schwenkbaren Kegelradsegmente 8, 9 und mit dem andern Ende an einen Vorsprung des Getriebegehäuses angelenkt.
Das von den beiden Freilaufgesperren 11 und 12 angetriebene Stirnrad 13 greift in ein Stirnrad 19 ein, welches auf einer Zwischenwelle 20 festsitzt. Mit diesem Zahnrad 13 steht ein Zweiganggetriebe in Verbindung. Der übersichtlichen Darstellung wegen wurde bei dem Ausführungsbeispiel der Erfindung ein Zweiganggetriebe gewählt. Selbstverständlich könnte man an Stelle eines solchen Getriebes auch ein Übersetzungsgetriebe mit mehreren Übersetzungsstufen wählen. Das Schalten der Getriebestufen wird über einen Gabelhebel durch Drehen einer Welle 28 vorgenommen, wodurch wechselweise die erste oder zweite Übersetzungsstufe eingeschaltet wird. Mit diesem Übersetzungsgetriebe könnte auch ein Rückwärtsgang verbunden werden.
Die Hauptwelle 21 der Getriebeeinrichtung wird von der Zwisehenwelle 20 über das zu schaltende Zweiganggetriebe angetrieben. Auf der Hauptwelle sitzt ein Rad 22, das die Antriebskraft mittels Kette, Riemen, Seil od. dgl. auf das Hinterrad des Fahrrades oder zu sonst einem anzutreibenden Masehinenelement weiterleitet. Auf der gegenüberliegenden Seite der Hauptwelle sitzt eine Bremstrommel 23. Diese für eine Rücktrittbremse besonders günstige Anordnung ermöglicht es, die Beanspruchungen durch die Bremskräfte bloss auf die kräftige Welle 23 wirken zu lassen und die Getriebewelle von diesen Beanspruchungen freizuhalten.
Der Hub der Trethebel und 2 ist nach beiden Richtungen in bekannter Weise durch elastische Hubbegrenzungsmittel begrenzt. Die beiden Hebel bzw. die unmittelbar fest mit ihnen verbundenen Ansätze stossen beim Ausschwingen am Hubende gegen die Begrenzungsmittel, um den bei der Bewegungsumkehrung auftretenden Stoss aufzufangen. Die elastischen Mittel bestehen beispielsweise aus in Ansätzen des Getriebegehäuses verschiebbaren abgesetzten Bolzen 24, 24', deren ein Ende sich auf einer Feder 26 abstützt und deren anderes Ende einen Stift trägt, der das Herausfallen des Bolzens aus den Lagerstellen verhindern soll. Mit den Hubbegrenzungsmitteln wirken Ansätze 8'bzw. 9'der Zahnradsegmente in der Weise zusammen, dass sie am Hubende auf die federnd gelagerten Bolzen 24, 24', 25, 25'auftreffen.
Von den Hubbegrenzungsmitteln sind die oberen 24, 24', 26 an den Wandungen des Getriebegehäuses gelagert, während die unteren Hubbegrenzungsmittel25, 25', 26 auf Hebel 27,27' sich abstützen, welche auf einer gemeinsamen Welle 29 sitzen, durch deren Verschwenkung die Bremse betätigt wird. Die Hebel 27 bzw. 27'sind mit einem die Abbremsung bewirkenden Organ verbunden, das bei dem gezeichneten Ausführungsbeispiel das nachstellbare Bremsband einer Bandbremse ist.
An den Hebeln 27 und 27'wirken Federn 30, die die Hebel beim Ausschwenken derselben wieder in ihre Ausgangslage zurückführen. In dieser Lage stützen sich die Hebel gegen Anschläge 31 des Getriebegehäuses ab. Die Federn 30 der Hebel sind kräftiger ausgeführt als die Federn 26, die auf die verschiebbaren Bolzen 25, 25'wirken. Die Kraft der Feder 30 soll ja erst beim kräftigen Niedertreten des einen oder bei gleichzeitigem Niedertreten beider Schwinghebel überwunden werden, um das Verschwenken der Hebel 27 und 27'unter gleichzeitiger Betätigung der Bremseinrichtung zu bewirken.
Bei der Ausführung der Getriebebremse nach dieser Art ist ein Abbremsen des Fahrzeuges auch beim Absitzen, wenn der Fahrer mit nur einem Fuss auf einem der Pedale steht, möglich, was insbesondere beim Absitzen des Fahrers im steilen Gelände sehr von Vorteil ist.
Durch Verstellen der Hubbegrenzungsmittel ist es möglich, den Hub der beiden Trethebel 1 und 2 beliebig zu verändern und so das System der Grösse des Fahrers anzupassen. Nach der Verstellung kann natürlich dieselbe Leistung wie vorher dadurch aufgebracht werden, dass beispielsweise bei kleinem Hub schneller als zuvor getreten wird.
Durch das Lösen der zwangläufigen Verbindung der beiden Trethebel ist der Fahrer in der Lage, mit nur einem Fuss die Antriebsbewegung ausführen zu können, während der andere Fuss in Ruhe ist. Der Fahrer kann aber auch gleichzeitig mit beiden Füssen treten und überdies noch verschieden grosse Hubwege zurücklegen. Dadurch wird es, wie es bei solchen Antrieben stets der Fall ist, möglich, Antriebskraft ohne Arbeitspause (Totlagen) an die Einrichtung zu übertragen. Hiezu ist wohl eine ziemlich rasch zu erlangende Übung notwendig. Man muss nämlich mit dem zweiten Fuss bereits zu treten beginnen, bevor der erste seinen Weg nach unten vollständig beendigt hat. Dieser Vorgang wird im Dauerbetrieb abwechselnd mit beiden Füssen wiederholt, so dass überhaupt keine Arbeitspausen eintreten und jede Beschleunigungsarbeit wegfällt.