AT526263A1 - Kurbeltrieb mit Kabelarmverlängerung für Fahrräder und dergleichen - Google Patents

Kurbeltrieb mit Kabelarmverlängerung für Fahrräder und dergleichen Download PDF

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AT526263A1
AT526263A1 ATA140/2022A AT1402022A AT526263A1 AT 526263 A1 AT526263 A1 AT 526263A1 AT 1402022 A AT1402022 A AT 1402022A AT 526263 A1 AT526263 A1 AT 526263A1
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crank
shaft
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ATA140/2022A
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Ritzinger Otto
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Ritzinger Otto
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62MRIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M3/00Construction of cranks operated by hand or foot
    • B62M3/02Construction of cranks operated by hand or foot of adjustable length
    • B62M3/04Construction of cranks operated by hand or foot of adjustable length automatically adjusting

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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Abstract

zusammenfassend kann man sagen, dass mit dem erfindungsgemäßen Antriebssystem durch seine vielen Möglichkeiten in Bezug auf Kurbellängeund somit Tretweg- Länge der KA V, Tretkraft - Hebellänge -Positionierung des „Tretkreises", Sitzposition, Lenker- Stellung u.dgl. nicht nur der Verwendungszweck bzw. das Einsatzgebiet des Fahrrades maßgeblich beeinflusst werden kann - z.B.: Lastenrad, Mountain- Bike, Straßenrad, Rennrad u. s. w., sondern auch auf die Bedürfnisse des Fahrers bzw. der Fahrerin (Größe, Gewicht, und dergleichen) bei der Ausführung Bedacht genommen werden bzw. in die Konstruktion einfließen kann. Je nach Konstruktion und Einsatzgebiet kann die Kraft (F) beispielsweise auch von zwei E- Motoren aufgebracht werden, wobei jeder Motor nur den Tretbereich von O" bis 180° antreibt und insbesondere bei langen KAV jeweils eine Kreisrunde Führung voraussetzt. Dieses Antriebssystem kann aber auch als „Standgerät" in verschiedenen Größen und Ausführungen zur Energie- Gewinnung zum Einsatz kommen. Bei dieser Ausführung ist eine entsprechend dimensionierte 2 Mal gelagerte Welle auf einer entsprechenden Konstruktion montiert bzw. aufgebaut

Description

Das Grundprinzip des Antriebes ist — abgesehen von zusätzlichen Hilfsmitteln (z.B.: E- Bike) — der Kurbeltrieb, wobei das Drehmoment auf die Tretlagerwelle durch die Tretkraft des Fahrers auf die Pedale einerseits und die Kurbel- bzw. Hebellänge der beiden Kurbeln andererseits vorgegeben ist.
Hier setzt die Erfindung ein, der die Aufgabe zugrunde liegt, ein
„ Tretantriebssystem“ für Fahrräder und dergleichen zu schaffen, dass bei gleicher Tretkraft und gleichem Tretweg ein höheres Drehmoment - wie bei herkömmlichen „Fahrrad Tretkurbelantrieben“ - auf die Antriebswelle
{ Tretkurbelwelle} wirkt,
Erreicht wird dieses Ziel durch Kurbelarmverlängerungen an beiden Tretkurbeln im Tretbereich, das heißt, dass die Kurbelarmverlängerungen beim Treten (ab 0° - 180° links und ab 0° - 180° rechts} die jeweils wirksame Hebellänge der Kurbeln um ein gewisses (gleiches) Maß waagrecht in Fahrtrichtung verlängert.
Der Durchmesser des Treikreises und somit der Tretweg bleibt gleich bzw. ändert sich dadurch nicht,
Er wird bzw. ist nur um die wirksame Länge der Kurbelarmverlängerung (links und rechts) weiter — in Fahrtrichtung — nach vor verlegt. Der Hebelarm wird dadurch (um die „wirksame“ Länge der Kurbelarmverlängerung) länger. „Zerlegt‘“ man den Tretvorgang, so weiß man, dass wenn man mit dem linken Bein in das Pedal tritt (ab 0° - 180°), das rechte Bein „entlastet“ den „Rückweg“ von 180° auf 360° zurücklegt.
Das selbe geschieht, wenn man mit dem rechten Bein in das (rechte) Pedal tritt, das linke Bein „entlastet“ den „Rückzug“ von 180° auf 360° zurücklegt,
Entscheidend für das Vorankommen sind somit bei beiden „Tretkurbeln“ die jeweils vordere halbe Umdrehung,
Die jeweils hintere halbe Umdrehung ist eben notwendig, um die Tretikurbeln wieder nach oben in die 360° bzw. 0° Stellung zu bringen.
Entscheidend dafür, dass der Tretkreisdurchmesser gleich bleibt und nur in 1
Hinter beiden Tretkurbeln (links hinter der Tretkurbel und dem Rahmen, rechts hinter der Tretkurbel aber vor dem Antriebskettenblatt) ist jeweils ein fest mit dem Rahmen verbundenes Kettenblatt notwendig.
Um diese (Kettenblätter) am Rahmen zu befestigen und in weiterer Folge den „Abrollvorgang“ zu gewährleisten ist es notwendig, dass einerseits entsprechend Platz hinter der Tretkurbel vorhanden ist (je nach Konstruktion und Ausführung des Fahrrades — etwa 20 — 25mm pro Seite). Dies kann durch eine längere „Antriebstretlagerwelle“ einerseits bzw. durch entsprechende „Achsverlängerungen“ andererseits bei z.B. bestehenden Fahrrädern erreicht werden. Die Tretkurbein müssen dabei den geänderten Bedingungen entsprechend angepasst sein.
Um - wie vorhin beschrieben — diese beiden Kettenblätter (rechts und links) fest, - das heißt nicht drehbar - mit dem Rahmen zu verbinden bzw. daran zu montieren ist es vorteilhaft bzw. notwendig, linksseitig eine entsprechend ausgestaltete vorzugsweise eine kreisrunde Scheibe aus Blech fest mit dem Rahmen -- z.B. am Tretlagergehäuse außen verschweißt bzw. entsprechend senkrecht ausgerichtet und beispielsweise durch Gewinde mechanisch fixiert und gesichert — zu verbinden bzw. daran zu befestigen.
Die Scheibe, die rechtsseitig hinter der Tretkurbel am Rahmen „fixiert“ ist, muss auf jeden Fall demontierbar ausgeführt sein, da das hinter der Scheibe und dem Rahmen „liegende“ Antriebskettenblatt bzw. mit Antriebs-Rollengliederkette für das Hinterrad, für Service, Reparatur bzw. Tausch zugänglich sein MUSS.
Es ist vorteilhaft, die rechte Scheibe im äußeren Randbereich mit entsprechenden Schrauben, Muttern und Kontramuttern mit der linken Scheibe fest miteinander zu verbinden bzw. daran zu befestigen.
Der Durchmesser der beiden Scheiben (vorzugsweise gleicher Durchmesser) muss allerdings entsprechend groß sein, um die Funktion des rotierenden Kettenblattes bzw. Kettenblattgamitur samt Antriebsrollengliederkette nicht zu behindern (Gangschaltung- rechtsseitig).
An diesen beiden Blechscheiben (links und rechts) ist jeweils mit entsprechendem Abstand (z.B.: 10mm) ein Kettenblatt mit entsprechendem Durchmesser fest mit der jeweiligen Scheibe verbunden bzw. fix darauf
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Zur Verbindung der beiden Scheiben bzw. zur Befestigung der rechten Scheibe an der linken — bereits fixierten — bieten sich entsprechend lange SK- Schrauben (Z.B.: M6, M8) mit bis zum Kopf durchgehenden Gewinden (oder Gewindestangen) mit Befestigungsmuttern, Kontra- und Distanz- bzw. Befestigungsmuttern an.
Eine einfache Lösung, die rechte Scheibe mit der bereits befestigten linken Scheibe zu verbinden bzw. daran zu fixieren ist, dass zwischen beiden Scheiben mit gleichem Durchmesser und gleichem Bohrbild am äußeren Rand jeweils eine Gewindehülse pro Bohrung (z.B.: 6 oder 8 am Teilkreis) mit entsprechender Länge (Abstand der beiden Scheiben zueinander) an beiden Scheiben mit z.B.: je einer SK- Schraube (Gewinde z.B.: M6, M8) fest verschraubt und vorzugsweise form- schlüssig gesichert ist. An Stelle der Gewindehülse kann z. B.: auch ein SK- Stab (SW 10 oder 12) mit beidseitigen Gewindebohrungen entsprechender Tiefe zum Einsatz kommen ( auch Gewindestangen mit entsprechenden Muttern und Kontra-Muttern sind möglich).
Die erfindungsgemäßen (neuen) Kurbeln sind im Kopfbereich (dort wo normalerweise die Pedale eingeschraubt sind) verstärkt bzw. größer ausgeführt.
Die Bohrung ist für die Lagerung der Welle 1 ausgestaltet, das heißt, dass bei Verwendung von Gleitlagern für die Aufnahme von Lagerschalen bzw. bei Verwendung von Wälzlagern (Kugel-, Rollen- oder Nadellagern} für den Einbau dieser vorgesehen bzw. bestimmt ist.
Auf der Welle 1, die wie erwähnt am „Kopf“ der Kurbel(n) drehbar gelagert und achsial gesichert ist, ist außenseitig, also links der linken Kurbel vorzugsweise an einem Vierkant die Kurbelarmverlängerung fest mit der Welle 1 verbunden und gesichert, und steht waagrecht nach vorne.
Am Vierkant der Welle 1, innenseitig der Kurbel, ist ein kurzer etwa 40mm langer Hebel aufgesteckt und gesichert, der zur Kurbelarmverlängerung um 90° verdreht nach unten zeigt (Vorspann) und ebenfalls gesichert ist.
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Das Ritzel ist mittels einer passenden endlosen Rollengliederkette in gerader Kettenlinie mit dem fest (aber justierbar) auf der Scheibe befestigten Kettenblatt verbunden und umkreist beim Treten (praktisch stehend) das Kettenblatt,
Da die Welle 1 zwar drehbar in der Kurbel gelagert ist, aber alle Teile (Kurbelarmverlängerung, bzw. Hebel für Vorspannung und das Ritzel) fest (Vierkant) mit der Welle verbunden sind, bleiben auch alle Teile die auf der Welle 1 befestigt sind, sowie auch die Welle 1 selbst in ihrer angestammten Position (Kurbelarmverlängerung waagrecht nach vorne, Hebel für Vorspannung senkrecht nach unten und z.B.; der oberste Zahn am Ritzel immer oben
Die Kraft, die auf das (in diesem Fall linke) Tretpedal wirkt, mal dem horizontalen Achsabstand von Pedal- Achse zur Tretlagerwelle (bzw. Antriebswelle) — Mitte - Mitte — ergibt das Drehmoment weiches auf die Tretlager- Antriebswelle wirkt,
Bei einer beispielsweisen wirksamen Kurbelarmverlängerung mit gleicher Länge wie die Kurbel (bzw. bisherige Tretkurbel mit eingeschraubten Pedal} ist bei der 90° Stellung die doppelte Hebellänge gegeben, während yon 0° bis 90° und ab 90° (bis 180°) eine sich im Verhältnis wesentlich größere Verlängerung der wirksamen Kurbeiverlängerung ergibt,
Kettenblatt, Ritzel und Rollengliederkeite müssen in Bezug auf Zahnteilung und Form, Breite von Kettenblatt und Ritzel sowie Dimensionierung der gesamten „Abrolleinheit“ zusammenpassen.
Der „Abrollvorgang“ muß über den gesamten Umfang des Kettenblattes gewährleistet sein. Die an der bzw, den „Blechscheiben“ jeweils außen
vorstehenden Schraubenköpfe dürfen diesen Vorgang nicht behindern.
Während sich linksseitig die „Kurbeleinheit“ von 180° nach 360° bewegt, beginnt im Prinzip (0° bis 180°} dasselbe auf der rechten Seite des Fahrrades.
Das Ritzel auf der rechten Seite rollt sich von rechts gesehen gegen den Uhrzeigersinn ab.
Durchmesser und Zähnezahl des Kettenblattes einerseits, als auch das Ritzel andererseits sind für das „Abrollen“ nicht maßgeblich (vorzugsweise verschiedene Größen),
Durch die Länge der Kurbeln bzw. deren Achsabstand von Tretlagerwelle zu Welle 1 sollte das Kettenblatt, welches an der Scheibe montiert ist, maximal in etwa die Größe des Antriebskettenblattes, bzw. das Große oder Größte Kettenblatt einer Kettenblatt- Garnitur haben.
Das Ritzel sollte in Bezug auf den Durchmesser „ausgewogen“, das heißt nicht zu groß (Bodenkontakt beim Treten} und nicht zu klein (Umschlingungswinkel der endlosen Rollengliederkette bzw. Zähne- Anzahl im Eingriff) sein,
Die waagrecht nach vorne gerichtete Kurbelarmverlängerung, welche auf der Welle 1 mittels vierkantiger Ausnehmung am Vierkant der Welle 1 befestigt und gesichert ist, weist vorne eine Bohrung wie die Kurbel auf.
Darin ist die Welle 2 (im Prinzip gleich wie die Welle 1 in der Kurbel } gelagert und achsial gesichert.
Die Welle 2 besitzt außen- und innen- seitig bzw. an deren beiden Enden jeweils einen (eventuell konischen) Außen- Vierkant.
Auf der Innnen- seite (Rahmen- seitig) ist praktisch ein baugleicher Hebel montiert, der senkrecht nach unten zeigt (bzw. steht) und mittels eines „starren“ Verbindungsstückes (z.B.: Rundstahl mit Smm Durchmesser an beiden Hebeln beweglich (auf Zug) befestigt ist. Bei Montage der beiden Hebel um 180° verdreht nach oben wird aus der Zugstange eine Schubstange.
An der Außenseite der Welle 2 ist an deren Vierkant ebenfalls ein kurzer Hebel (Länge ca. 40mm) aufgesteckt und gesichert, welcher waagrecht nach hinten zeigt bzw. steht.
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Durch die Tretkraft F am Pedal wirkt auf die Welle 2 (in diesem Fall auf die linke Welle 2 ein Drehmoment M (von links gesehen) im Uhrzeigersinn UZS.
Dieses Drehmoment wird durch die „Vorspannung“ (Hebel auf Welle 2, Verbindungsstück, Hebel auf Welle 1) auf die Welle 1] übertragen (ebenfalls im Uhrzeigersinn) d.h.:, dass das selbe Drehmoment auch auf die Welle ] (gleicher Drehsinn) wirkt
Da das Ritzel fest mit der Welle 1 verbunden ist, kann es sich nur im Uhrzeigersinn (im Tretbereich 0°-180° - nach uuten — bewegen.
Die Tretkraft auf das (linke) Pedal bewegt die Kurbelarmverlängerung ebenfalls nach unten.
PS.: Das „Drehen“ des Ritzels in die verkehrte (also falsche) Richtung, — was praktisch einer Sperre der Treibewegung gleich käme — ist somit ausgeschlossen,
Geht man von der Überlegung aus, dass bei einem herkömmlichen „normalen“ Fahrrad im oberen Tretbereich (ab 0°} der Kraftbedarf bzw. -aufwand am größten ist, und gleichzeitig der Fahrer die ungünstigste Beinstellung — nämlich abgewinkelt — hat, sind Gelenkprobleme — insbesondere bei „Vielfahrem“ vorprogrammiert,
Bei meiner Erfindung ist bei 0° (die Kurbel steht senkrecht nach oben) bereits die Hebellänge der Kurbelarmverlängerung als Hebel voll wirksam.
Diese addiert sich zur wirksamen Hebellänge (0° Stellung der Kurbel ist gleich 0 Hebel) der Kurbel (bei üblichen Fahrrädern die Tretkurbel) und ist praktisch die „Führungskurbel“ für fas Ritzel.
Z.B.: bei 30° = der Hebel 0,5 mal der Länge der Kurbel plus der Länge der Kurbelarmverlängerung.
Bei 60° = der Hebel 0,866 mal der Länge der Kurbel plus der Länge der Kurbelarmverlängerung und
bei 90° = der Hebel 1,0 mal der Länge der Kurbel (also volle Kurbel- Länge) plus der Länge der Kurbelarmverlängerung.
Der Tretweg ändert sich dadurch nicht, 1!
Die Sitzposition bzw. die Lenkung ist den geänderten Bedingungen anzupassen, und auch der Lenkeinschlag des Vorderrades ist zu berücksichtigen.
Eine weitere Möglichkeit bei dieser Erfindung ist, dass die Kurbeln (bzw. die Führungskurbeln für die Ritzel) entsprechend kürzer ausgestaltet bzw. ausgeführt Ist bzw. werden kann.
Sind die Kurbellängen bei herkömmlichen z.8.:28 Zoll Fahrrädern etwa 175 mm lang, das heißt, der Tretweg ist 2mal die Kurbellänge von 175 mm mal Pi, so können diese bei dieser Erfindung deutlich verkürzt werden bzw. kürzer ausgeführt sein {z,8.: etwa 80 — 120 mm},
Der Tretweg känn um ein hohes Maß verkürzt werden.
Geht man von der (Tret-} Kurbellänge eines „normalen“ Fahrrades aus und addiert dazu die Länge der Kurbelarmverlängerung, erhält man die selbe Länge, wie wenn man die selbe Tret- Kurbel um das Maß „x“ verlängert.
Somit ändert sich auch — bei gleicher Tretkraft — das Drehmoment auf die Tretiagerweile nicht,
Der einzige Unterschied ist der kürzere Tretweg bzw, der kleinere Tretdurchmesser im Tretkreis,
Der oben liegende 0 Punkt liegt in diesem Fall ebenfalls um das verkürzte Maß {„X”) tiefer, was eine geringere Abwinkelung der Beine bedeutet, und sich somit positiv auf die Gelenke auswirkt,
Außerdem wird bei gleicher Tretgeschwindigkeit eine höhere Tretfrequenz erreicht, was wiederum eine höhere „Fahrleistung” bedeutet,
Außerdem kann zu den bereits erwähnten Vorteilen die gesamte, „Treteinheit“ um den „Drehpunkt” (Antriebs- Tretlagerweile) durch lockern, verstellen und wieder festziehen des fest montierten Kettenblattes um ein gewisses Maß nach unten verdreht werden.
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Der Vorteil liegt darin, dass das Bein beim Treten in der 180° Stellung „vol!“ ausgestreckt ist und im „Übergangsbereich” der 0° Stellung wesentlich weniger abgewinkelt werden muss,
Ein kraftvoller runder Tritt mit wesentlich geringerem Kraftaufwand und entsprechender Trittfrequenz ist die Folge, Nachteil ist die {gering} verkürzte Hebellänge,
Um die endiose Rofllengliederkettewelche über das feste bzw. starre Kettenblatt und dem von der Kurbel „geführten“ Ritzel in jeder Position gespannt zu halten {in der 90° Position ist beim Treten — durch die Vorspannung — die untere Seite der „Kette“ das „Lasttrum“ und somit gespannt; der obere Teil der „Kette“ ist entlastet und somit das „Leertrum“ {= schwingendes Trum), ist ein an der Kurbel befestigter Kettenspanner, der federnd auf das Leertrum wirkt {in der 90° Position also von oben nach unten vorzusehen.
Durch die sich um die Tretlager = Antriebswelle bewegende Kurbel ändert sich auch die Position des Leertrum’s (90° = oben, 180° zvorne, 270° = unten, 360° = hinten).
Solche Kettenspanner sind natürlich an beiden Kurbeln {li. u, re.) zu montieren.
Der Abrolltrieb ist kein Getriebe im herkömmlichen Sinn, da keine Über- bzw. Untersetzung vorhanden Ist,
Bei verhältnismäßig langen Kurbelarmverlängerungen {z. B.: Antrieb für Lastenräder) ist zur Sicherung der Stabilität eine zum Rahmen hin verlängerte Weile 2 mit darauf befindlichen Rollen- bzw. Kugellager vorzusehen,
Dieses Rallenlager rollt sich mit deren Außenring an einem kreisrunden „Führungsring“ an deren Innenseite ab.
Der Führungsring bzw. die Führungsringe (li, u. re.} sind parallel zueinander angeordnet, waggrecht und senkrecht entsprechend ausgerichtet und mit dem Rahmen fest verbunden,
Bei entsprechend langer Kurbelarmverlängerung {z.B.: 500 mm} mit - wie erwähnt —- entsprechender „Führung“ ist es möglich, die Welle 1 beiderseits {links u, rechts) entsprechend in der Weise auszuführen, dass an den Außenselten jeweils zusätzlich ein Pedal montiert werden kann.
Somit ist — die technischen Details vorausgesetzt (entsprechend stark ausgeführter Rahmen und zwei Sitze sowie 2. „Lenk“- bzw. Haltestange, verlängerter Achsabstand zum Vorderrad) es auch als Tandem geeignet.
An Stelle eines „Kettentriebes“ kann aber auch ein Zahnriemen mit Zahnrädern verwendet werden bzw. zum Einsatz kommen. Das „Prinzip“ Ist sinngemäß das Gleiche:
Die Zahnform der Zahnräder bzw. Zahnrad und Ritzel sowie der Zahnriemen müssen zusammenpassen bzw. eine Einheit bilden, Alles andere bleibt sinngemäß gleich,
Neben den bereits erwähnten „Zugmitteltrieben“ (Roflengliederkette und Zahnriemen) gibt es noch eine weitere Möglichkeit,
Beim „Zahnrad- Abroll- Trieb” ist ebenfalls ein Zahnrad — zentrisch zur Tretiager- Antriebswelle fest mit dem Rahmen verbunden, Das fest mit der Welle 1- welche im Kopf der Kurbel drehbar gelagert und achsial gesichert ist — verbundene Ritzel greift in ein Zwischenzahnrad ein, welches am Arm der Kurbel drehbar gelagert und achsial gesichert ist und ihrerseits mit dem fest montierten Zahnrad (zentrisch zur Tretlagerweile) im Eingriff steht,
Beim Treten entsteht durch die „Vorspannung“ ein Drehmoment auf die Welle 1 (von links gesehen — Linke Seite) im Uhrzeigersinn.
Alle im Eingriff stehenden Zahnräder müssen den selben Modul haben,
Das fest mit dem Rahmen (zentrisch zur Tretlagerweile) bzw. der „Blechscheibe” verbundene Zahnrad muss, um die Kurbelarmverlängerung horizontal einstellen zu können, justierbar, das heißt, bis zu einem gewissen Maß verstell- bzw. verdrehbar ausgeführt sein.
ist bei den beiden „Zugmitteltrieben“ die Rollengliederkette bzw. der Zahnriemen für das „Stehende“ umkreisen des Ritzels „vwerantwortlich”, so ist es im Falle des „Zahnrad- Triebes” das an der Kurbel (am Kurbelarm} drehbar gelagerte Zwischenrad,
Die Mitteipunkte der drei Zahnräder können sowohl linear (auf einer Geraden)
als auch nicht in einer „Linie“ angeordnet sein. In diesem Fall (insbesondere für kleine Tretkreisdurchmesser gedacht) ist die Kurbel entsprechend geformt.
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Bei einer entsprechend Massiv und Präzise — in Bezug auf Ausführung und Lagerung — ausgeführten Bauweise mit — an den entsprechenden Stellen wo normalerweise die Tretkraft wirkt — mit entsprechend schweren Gewichten ausgestattet ist und In Anlehnung an den Versuch 2 (beschrieben] kann die „Differenzkraft“ — M von 0° bis 180° minus M von 180° bis 360° abzüglich der Reibungsverluste und der notwendigen bzw. aufgewendeten Energie zum „Arntauchen“ der beiden Kurbein im 0° Bereich — als „Energie Überschuss“ angesehen werden,
Bei dieser Ausführung ist eine entsprechend dimensionierte zweifach gelagerte Weile auf einer entsprechenden Konstruktion montiert bzw. aufgebaut.
An beiden Wellenenden — jeweils außerhalb der Lagerböcke — sind jeweils die beiden Kurbeln (Vierkant)} mit dem „Abrolltrieb“ — vorzugsweise Zahnräder bzw, Zahnriementrieb — am Vierkant der zweifach gelagerten Welle (Beiderseits) montiert und achsial gesichert.
Im „Kopf“ der entsprechend konstruktiv ausgestalteten „Bohrung“ der Kurbel ist beiderseits jeweils die „Welle 1” — wie beschrieben — drehbar gelagert und achsial gesichert eingebaut, wobei „innenseiltig“ das Zahnrad bzw. Ritzel am Vierkant der Welle |, sowie „außenseitig“ die KAV sowie der Hebel für den Vorspann V ebenfalls auf je einen Vierkant aufgesteckt bzw. montiert und achsial gesichert sind,
in der KAV ist In der entsprechend ausgestalteten „Bohrung“ die Welle drehbar gelagert und achsial gesichert eingebaut (beiderseits) FIG, 5.
Darauf (Welle I} ist jeweils außenseitig ein Winkelhebel {li U, r.}) am Vierkant der Welle H aufgesteckt und gesichert bzw. fest darauf montiert, und zwar zeigt er schmälere Teil des Winkelhebels von der waagrecht montierten KAV aus gesehen um 90° nach unten (Schlitz für Zugstange) und der massivere (breitere) Teil des Winkelhebeis parallel zur KAV nach hinten..
{
Dart wo beim Fahrrad die Pedalweile {bzw. Achse} eingeschraubt ist, ist eine entsprechende Möglichkeit vorgesehen, z.B. ein massiver Bolzen — worauf je nach Konstruktion und Bauweise — ein entsorechend schweres Gewicht montiert ist -, linker und rechter Winkelhebei} weiches drehbewesglich ist und somit am Bolzen „hängt“
„Start“ bzw. „Inbetriebnahme“: Z, B.: Die linke Kurbel steht in der 0° Stellung — also senkrecht nach oben — und die rechte Kurbel somit in der 180° Position senkrecht nach unten.
Beide KAV stehen jeweils waagrecht nach vorne, An beiden Winkelhebeln sind jeweils an der parallel zur KAV — nach hinten — stehenden Hebein der Winkelhebel gleich schwere Gewichte angebracht,
in Bewegung gesetzt wird die „Anlage“ mit einem kurzen „stupser” (antaucher) der Kurbel in der 0° Position nach vorne {z.B.: Hnks}.
in weiterer Folge bewegt sich — auf Grund des sich „verlängernden“ (linken) Hebelarmes und gleichzeitig die sich „verkürzende“ Hebellänge des (rechten) Kurbelarmes — nach unten in Richtung 180° Position, und gleichzeitig wird — durch die kürzere Hebellänge die andere (rechte) Kurbel in die 360° Position gehoben,
Nun wiederholt sich das „Spiel“ mit der anderen Kurbel {und umgekehrten Vorzeichen}; rechte Kurbel 0° Position und Hinke Kurbel 180° Position.
Um an beiden Kurbeln im 0° Bereich einen „sanften“ Übergang zu erreichen ist es vorteilhaft bzw. notwendig, In diesem Bereich (von z.8, etwa 175° bis 185° bzw. von 355° bis 5°} — dem „Übergangsbereich“ beide Kurbeln kurz „anzutauchen“,
AB
Gleichzeitig kann über diese Antriebswelle (beim Fahrrad ist das die TLW}—zZ, B.: über ein In Wellenmitte mantiertes Zahnrad — direkt ein „Verbraucher“ angeschlossen sein oder z.B. ein Generator angetrieben werden bzw. sein.
Jedenfalls kann die überschüssige Kraft bzw. Differenzenergie genutzt werden.
Die beiden Scheiben an denen die beiden Zahnräder fest mit diesen verbunden sind, (jeweils außerhalb der „Lagerböcke“) sind fest mit der Konstruktion verbunden, wobel im wesentlichen die gleichen Konstruktionsmerkmale wie beim Fahrrad zur Anwendung kommen.
Die Längen der Kurbein und KAV beginnen bei etwa einigen Hundert z.8. 500 mm bis einige Meter; Die Gewichte liegen bei etwa 100 Kg bis einige Tonnen,
Bei „längeren“ Kurbeln ist es bei Zahnrad- Abroliltrieben möglich, anstelle von 3 Zahnrädern auf 5 {oder 7} Zahnräder zu erhöhen.
Damit ergibt sich neben einem schlankeren Erscheinungsbild auch eine bessere Gewichtsverteilung,
Außerdem kann bei Zahnradtrieben die Zähnezahl, der Durchmesser sowie der Modul u. dgl. So gewählt bzw. ausgestaltet sein, dass nach korrektem Zusammenbau der einzelnen Teile die KAV waagrecht nach vorne zeigt und ein „justieren” praktisch nicht notwendig ist.
73
FIG, 1 zeigt die Draufsicht des Tretlagergehäuses 1 {TLG 1} mit von der rechten Seite (mit Linksgewinde) eingeschraubten Innenlager 2 mit beidseitig ie zirka 25 mm längerer Tretlagerweile 3 {Patrone}.
Das Innenlager 2 ist linksseitig mit einer ringförmigen Schraube, dem sogenannten Lockring 2a positioniert und Äxiert.
Das Antriebskettenblatt (bzw. rad} 5 ist wie üblich rechts des Tretlagergehäuses 1 an der Tretiagerweile 3 fixiert (vereinfacht dargestellt}.
Die beiden Enden der TLW 3 sind jeweils als Vierkant — Vierkant links 3a, Vierkant rechts 3a° - (mit Verjüngung) ausgebildet bzw. ausgeführt, warauf die beiden Kurbein — Kurbel 4 links, und Kurbel 4° rechts — mit deren konischen Vierkantlöchern — Vierkantloch 4a bei Kurbel 4 links und Vierkantloch 4a” bei Kurbel 4° rechts — auf dem jeweiligen Vierkant (3a = Vierkant links, 3a’ = Vierkant rechts} der Tretiagerweile 3 aufgesteckt sind,
Die linke Kurbel 4 zeigt In Fahrtrichtung (90° Position), die rechte Kurbel 4“ zeigt nach hinten {270° Position).
An beiden Enden der Tretlagerweile 3 {TLW 3} sind Gewindebohrungen (3b = links sowie 3b’= rechts) vorhanden, in denen Befestigungsschrauber 3c für die Fixierung der beiden Kurbeln 4 und 4° am Vierkant 3a = links und 3a°= rechts eingeschraubt und gesichert sind.
Die Hilfsscheibe 6 mit einer Außendurchmesser von zirka 100 mm hat einen Innendurchmesser der etwa 0,1 bis 0,2 mm größer ist als der Gewindeaußendurchmesser 2a” des Lockringes 2a, und ist mit dem Ansatz 2b des Lockringes 2a am „planen“ linken Ende 1a des TLGs 1 geklemmt bzw. festgeschraubt.
Die beiden Kurbeln 4 (links) in Fahrtrichtung 90° Position und die Kurbel 4° {rechts} 270° Position sind gebrochen dargestellt,
Die Scheibe 7 {links} ist über Schraubverbindungen 8 (bestehend aus 8”, 8° und 81 zentrisch zur TLW 3 mit der Hilfsscheibe 6 fest miteinander verschraubt,
ef
Die linksseitig montierte Scheibe 7 (links) welche fest mit dem Rahmen verbunden ist hat einen Innendurchmesser, der in etwa 4 bis 5 mm größer ist als der Außendurchmesser 4b der Kurbel 4 der die verlängerte bzw. längere TLW 3 in diesem Bereich abdeckt,
Die Scheibe 7 (fest mit dem Rahmen verbunden) links am Rahmen ist ihrerseits mittels Schraubverbindungen 9 — bestehend aus: Distanz- bzw. Zwischenstück S und SK- Schrauben {Links und rechts) M10/20 DIN 933 — 9” . mit der Scheibe 7 {rechts} rechts am Rahmen (außerhalb des Antriebs- Kettenblattes 5} ebenfalls im Bereich der Kurbel 4° (Abdeckung der TLW 3 bis zum Antriebskettenrad 5) verbunden {etwa Zmm Luft),
Die Außendurchmesser der Scheiben 7 und 7° (Bohrbild spiegelbildlich) z.B: 160 mm, Lochkreisdurchmesser 140 mm,
Die Schraubverbindung 9 — Insbesondere das / die Verbindungs- bzw, Distanzstücke 9° dürfen das Antriebskettenrad 5 und die darauf laufende Antriebsrollenkette 10 in ihrer Funktion bzw. deren Betrieb nicht beeinträchtigen bzw. stören oder gar behindern.
Die beiden Scheiben 7 und 7° sind in Bezug auf deren Außendurchmesser bzw. Lochkreisdurchmesser mit dem Außendurchmesser des Kettenblattes 5 (bzw. dem größten Blatt einer Kettenblatt- Garnitur} aufeinander abzustimmen,
Die Schrauben 9° der Schraubverbindungen 9 sind jeweils von außen durch die Scheiben 7 und 7° durchgesteckt und mit den Verbindungsstück(en} 9° verschraubt und gesichert,
Achtung: Die Verbindungs- bzw. Distanzstücke 9° sind zwischen Unterrohr, Sattelrohr und Kettenstreben sowie zwischen Lasttrum 10a und Leertrum 10h
FE
Eine gleichmäßige Aufteilung am Lochkreisdurchmesser der beiden Scheiben 7 und 7° ist somit nicht Immer möglich, Anzahl der Verbindungen: z.B: 8,
Ar diesen beiden — zentrisch zur TLW 3 einerseits, parallel zueinander andererseits sowie fest mit dem Rahmen verbundenen — Scheiben 7 und 7° sind ihrerseits jeweils (rechts und links) mit einem Kettenblatt — Kettenblatt 11 (links) und Kettenblatt 11° (rechts) fest aber justierbar, das heißt: verstell- bzw. verdrehbar mit einem Abstand a zu den Sechskantköpfen der Befestigungsschrauben 9°“ befestigt bzw. miteinander verbunden,
Der Abstand a zwischen Kettenblatt 11 bzw, 11° und den Schraubenköpfen der Verschraubungen 9 (Schrauben 9”) der beiden Scheiben 7 und 7° miteinander (links und rechts! hat den Zweck, dass die endios geschlossene Rollen(glieder)kette 13 (links) bzw. 13°{rechts) weiche jeweils über ein Ritzel 15, 15° weiches fest mit einer Welle 1 - 14 (links bzw. rechts) verbunden ist (Vierkant 14a — links und rechts) die ihrerseits im Kopfbereich der beiden Kurbeln 4 (links) bzw. 4° [rechts) drehbar gelagert ist, sich über die Kettenblätter 11 (links) und 11° (rechts} abrollen kann, wobei das Ritzel 15 {links} bzw. das Ritzel 15° {rechts} das Kettenblatt 11 bzw. 11° zwar „umrundet“, sich dabei aber selbst nicht (ver)dreht,
16
Die im Bereich der Lagerung teilweise geschnitten dargestellte Kurbel 4 ist vereinfacht mit einer Gleitlagerbuchse 19 (statt Kugel- bzw. Rollenfager)} ausgestattet und die von links eingebaute gelagerte Welle 1-14 ohne achsiale Sicherung (Einstich in Welle und Wellensicherungsring) dargestellt,
Die Welle 1-14 ist mit der, dem Rahmen zugewandten Seite mit einem Vierkant 14a ausgestattet, auf dem das Führungsritzel 15 fest mit der Welle 114 verbunden und achsial gesichert ist (Sicherung nicht dargestellt).
Das Führungsritzel 15 steht in Bezug auf seine Positionierung in gerader Kettenlinie zum Kettenblatt 11 {links}, das heißt, die endiose Roflengliederkette 13 weiche das Ritzel 15 und das Kettenblatt 11 formschlüssig verbindet, Täuft „gerade“,
Linksseitig der Kurbel 4 {also außen} ist die eingebaute Welle I +14 mit zwei Vierkanten 14b und 14c ausgestattet,
Auf dem inneren (also der Kurbel 4 näheren) Vierkant 14h ist ein Hebel 16 befestigt, der senkrecht nach unten zeigt, am unteren Ende eine schlitzförmige {in Fahrtrichtung gesehen) Öffnung aufweist und darin eine drehbar bzw. bewegliche „Zugstange” 17 montiert ist, welche waagrecht nach vorne — parallel zur am äußeren Vierkant 14c waagrecht nach vorne befestigten KAV 18 verläuft und In einen baugleichen Hebel 16 welcher an einer Welle 1-20 die in der KAV 18 vorne drehbar gelagert, auf deren Vierkänt 20b der innen arı der KAV 18 positioniert ist und deren darauf möntierter und gesicherter Hebel 16 ebenfalls an deren schlitzfärmigen Öffnung drehbar hzw. beweglich mit dem anderen Ende der „Zugstange“ 17 {mittels Bolzen} verbunden und gesichert ist.
Links (also außen) an der Welle 1-20 weiche in diesem Bereich ebenfalls einen Vierkant 20a aufweist ist ein (relativ kurzer) Hebel 21 positioniert, weicher parallel! zur KAV 18 waagrecht nach hinten zeigt, und In dem (mit einem „Achsabstand” von etwa 40-50 mm) das linke Tretpedal 22 eingeschrauht ist.
AT
Da das {linke} Ritzel 15 fest mit der Welle 1-14 verbunden bzw. darauf montiert ist hat bei „voller“ Tretkraft P durch den Fahrer auf das Pedal 22. das Ritzel 15 das Bestreben, sich im {von links gesehen) Uhrzeigersinn - also (im Tretbereich} nach unten zu bewegen.
Die Tretkraft F auf das Pedal 22 mal der sich bis zur 90° Position verlängernde waagrechte Abstand von „Mitte-Tretpedal-Achse“ zur “ Mitte Tretlagerweile 3“ ergibt das Antriebsdrehmoment des Fahrrades,
SS
Die KAV 18 zeigt waagrecht nach vorne und ist am äußersten Vierkant (VK für KAV 14c} der Welle 1-14 befestigt bzw. montiert; {die Befestigung bzw. Sicherung ist nicht dargestellt).
Die Kurbel 4 ist mit Ihrem Vierkantloch 4a am Vierkant 3a der TLW 3 aufgesteckt bzw, montiert (Sicherung nicht dargestellt},
Das Kettenblatt 11 (links) ist zentrisch zur TLW 3 und mit etwa 4 mm Luft zum Außendurchmesser 4b der Abdeckung der TLW 3 (Abdeckung mit Außendurchmesser 4b reicht bis zum Tretlagergehäuse Ende 1a bzw. zum Ansatz 2b des Lockringes 2a — in FIG 1 dargestellt - }
Das Kettenblatt 11 ist im nicht mit der Scheibe 7 (links) befestigten bzw. verschraubten Zustand (vereinfacht) dargestellt,
Der Doppelpfeil am kurzen Kreisbogen {im 45° Bereich} symbolisiert die Justierbarkeit des sonst fest verschraubten Kettenbliattes 11 (links).
Das Ritzel 15 (links), welches am hinteren Vierkant 14a der Welle 1-14 also Rahmenseitig nach der Lagerung 19 der Welle 1-14 in der Kurbel 4 fest mit der Welle 1-14 verbunden bzw. darauf montiert und gesichert ist, ist mit dem Kettenblatt 11 (links) mittels einer endlosen Roflenkette 13 in gerader Kettenlinie formschlüssig miteinander verbunden, das heißt, die Rollenkette 13 umschließt Ritzel 15 und Kettenblatt 11.
Die KAY 18 welche {wie erwähnt} ebenfalls auf einem Vierkant 14c der Welle 1 -14 fest mit dieser verbunden ist und in Fahrtrichtung waagrecht nach vorne zeigt bleibt somit in ihrer waagrechten Position, da sich das Ritzel 15 während des „Abrollvorganges“ am Kettenblatt 11 {links} nicht verdreht,
18
Zwischen dem äußeren Vierkant für KAV 14c auf dem die KAV 18 waagrecht nach vorne montiert und gesichert ist, weist die Welle 1-14 einen weiteren Vierkant 14b auf, auf dem {ebenfalls} ein Hebel 16 für den Vorspann montiert ist, der senkrecht nach unten zeigt und an deren unterem Ende in einem parallel! zur Längsachse verlaufenden Schlitz 16b die Zugstange 17 in Richtung Längsachse bzw, parallel zur KAV 18 drehbar (bzw. beweglich} gelagert und gesichert montiert ist,
Die KAV 18 ist vorne {im Kopfbereich) so ausgeführt, dass in der Bohrung mit Laägerschale eine Welle 1-20, weiche an beiden Enden jeweils einen Vierkant aufweist, an deren Rahmenseitigen Vierkant 14b ein Hebel 16 für Vorspann der senkrecht nach unten zeigt montiert und gesichert ist und an deren parallel zur Längsachse verlaufenden Schlitz 16b das andere Ende der Zugstange 17 — ebenfalls drehbeweglich bzw. drehbar (16b} gelagert montiert ist.
Am äußeren Vierkant 20a der Welle 11-20 weiche in der KAV 18 drehbar gelagert ist, ist ebenfalls ein kurzer Hebel 21 montiert, welcher parallel zur KAV 18 nach hinten zeigt und in einem Abstand von etwa 40 bis 50 mm zur Achse der Welle H-20 das Tretpedal 22 (Rechtsgewinde) mit seinem Gewindeansatz {vorne an der Achse) in die bestehende Gewindebohrung 21b des Hebels 21 eingeschraubt ist,
Durch das beim Treten durch den Fahrer auf das Pedal 22 aufgebrachte Gewicht bzw, die am Pedal 22 wirkende Kraft F erzeugt (über den Hebel 21} ein Drehmoment M im UZS auf die Welle H-20,
Über den Hebel 16 auf der Welle I -20, der Zugstange 17 und den Hebel 16 auf der Weile 1-14 wird bzw. ist dieses Drehmoment M auf die Welle 1-14 und somit auf das Ritzel 15 übertragen.
Durch die auf das Pedal 272 wirkende Kraft F und das daraus resultierende Drehmoment M auf das Ritzel 15 wird einerseits die Drehrichtung {im UZS)}
Z0
Gleichzeitig wird durch die {Tret)Kraft F auf das Pedal 22 eine sich auf den sich ändernden Hebelabstand der Kurbel 4 zur Achse der TLW 3 addierenden {nutzbaren} Länge der KAV 18 (Abstand: Achse der Welle 1-14 zur Achse vom Tretpedal 22} ein „ängerer“ Hebelarm und somit ein größeres Drehmoment M auf die TLW 3 wirksam.
Bei Verkürzung der Kurbel 4 und gleichzeitiger Verlängerung der KAV 18 um das gleiche Maß (gleiche Länge des „Hebelarmes“ in der 90° Position) ist mit einem kürzeren Tretweg das gleiche Drehmoment M auf die TLW 3 zu erreichen.
#,S.: Die beiden Hebel 16 arı der Welle E14 und Welle 4-20 können auch um 180° versetzt (nach oben) montiert sein; dann ist die „Zugstange” als „Schubstange“ wirksam, Das Moment auf das Ritzel 15 bleibt gleich,
1
Die rechte Kurbel 4° steht somit in der 180° Position (alsa senkrecht nach
unten) — von TLW 3 aus gesehen — ebenfalls mit waagrecht nach vor stehender KAV 18° (rechts).
Die schematische Darstellung ist ohne Rahmen und TLG 1 sowie ohne Scheiben 7 (links) und 7° {rechts} und Befestigung (Schraubverbindung 8 = Scheibe 7 links mit Hilfsscheibe 6} sowie (Schraubverbindung 9 = Scheibe 7 links und Scheibe 7 rechts} dargestellt,
Die Kettenblätter 11 (links) und 11° (rechts) sowie die beiden Ritzel 15 (links} und 15° (rechts) sind als Kreise dargesteilt,
Die beiden endiasen Roflenketten 13 (links) und 13° {rechts} auf Kettenblatt 11 (links) und Ritzel 15 (links), sowie Kettenblatt 11° (rechts} und Ritzel 15° (rechts) sind als Striche bzw, Volllinien dargestellt,
Kettenspannvorrichtungen sind ebenfalls nicht dargestellt. - aber möglich,
Der rechte große Kreis 23 beschreibt den Weg, den die durch die Kurbeln 4 und 4° geführten Wellen 14 (links) und 14° {rechts} und somit der beiden Ritzel 15 {links} und 15° {rechts} zurücklegt.
P,5.: Bei herkömmlichen Fahrrädern ist es der Tretweg, den der Fahrer beim Treten mit dem Pedal zurücklegt,
Der linke große Kreis 24 - mit dem gleichen Durchmesser wie der rechte Kreis 23 — beschreibt den Tretweg der Pedale 22 und 22° an den beiden Hebein 21 und 21".
Bei einer beispielsweisen Kurbellänge von 17 cm von Kurbel 4 und 4° und einer wirksamen Kurbellänge von ebenfalls 17 om der jeweils beiden KAV 18 und 18° ergibt sich bei jeweils gleicher Tretkraft F auf das Tretpedal 22 bzw. 22° der
U
Wirksamer Hebel der KAV 18 bzw. {18°} Wirksamer Hebel der Kurbel 4 {4}
0° 170m Hebel + Qcm Hebel = unendlich 30° 17 com Hebel + 8,5 cm Hebel = 1,5 60” 176m Hebel + 14,7cm Hebel = 1,86 50° 17cm Hebel + 217,00m Nebel = 2,0 120° 17cm Hebel + 14,7cm Hebel = 1,86 150° 170m Hebel + 8,5cm Hebel = 1,5
Das Drehmoment an der TLW 3 erhöht sich in Bezug auf einen herkömmlichen Antrieb von unendlich bei 0° Stellung bis zum Doppelten bei der 90° Stellung,
Die Kurbel 4 ist am Vierkant 3a der TLW 3 aufgesteckt (Teilschnitt), die achsiale Sicherung ist nicht dargestellt,
Am fest (aber justierbar} mit dem Rahmen (über die nicht dargestellte Scheibe 7), zentrisch zur TLW 3 befestigten Zahnrad 25 welches die Kurbel 4 in diesem Bereich nicht behindert, ist an einer in der Kurbel 4 eingeschraubten Achse 26 ein (Zwischenzahnrad) bzw. drehbar gelagertes Ritzel 27 (Gleitlager 28} weiches mit dem festen Zahnrad 25. im Eingriff steht montiert,
Die achsiale Sicherung {Schraube 26a ist schematisch dargestellt,
in der Kurbel 4 — wo bei herkömmlichen Fahrrädern das Pedal eingeschraubt ist, ist eine drehbar gelagerte Welle | A -29 eingebaut, weiche Innen- bzw. Rahmenseitig einen Vierkant 29a aufweist, auf weichem ein Ritzel 31 fest mit der Welle FA -29 verbunden bzw, aufgesteckt montiert und achsial gesichert (Sicherung ist nicht dargestellt) ist,
Dieses Zahnrad bzw. Ritzel 31 steht mit dem drehbar gelagerten Ritzel 27 im Eingriff,
Alle drei Zahnräder bzw. Ritzel 25, 27 und 31 stehen in einer Linie übereinander bzw. im Eingriff und haben natürlich den gleichen Modul.
Die in der Kurbel 4 gelagerte Welle 1 A -29 weist neben dem Vierkant 293 auf dem das Ritzel 31 montiert ist, außenseitig (in der dargestellten FIG, 5 links} noch jeweils einen Vierkant 295 auf, auf dem die KAV 18A aufgesteckt bzw, montiert ist (Waagrecht nach vorne) — Teilschnitt - und einen weiteren Vierkant 29c auf dem der Hebel 16 für den Vorspann V (Zugstange 17} montiert ist, Der Hebel 16 steht senkrecht nach unten.
ZH
Die in der KAV 18A vorne drehbar gelagerte Welle IH A -32 ist Innenseitig (Rahmenseiltig} achsia! gesichert {- Nut und Wellensicherungsring -nicht sichtbar},
Außenseitig weist die Welle HA -32 einen Vierkant 32 a auf, auf dem ein Winkelhebei 33 aufgesteckt bzw. montiert ist, wo eine Seite des Winkelhebels 33 parallel zur KAV 18A waagrecht nach hinten zeigt (dickere Seite) In welchem in einem Abstand von etwa 40 bis 50 mm zur Achse der Welle HA -32 das (Tret}Pedal 34 mit deren Pedalachse 34a eingeschraubt ist (Linke Seite — Pedalachse 34a mit Rechtsgewinde).
Am senkrecht nach unten stehenden Teil des Winkelhebels 33 ist in einem parallel zur KAV 18A verlaufenden Schlitz 33a die Zugstange 17 des Vorspann beweglich befestigt -Bolzen 35 -; (Die Zugstange 17, der Winkelhebel 33 und der Bolzen 35).
Die Zugstange 17 ist hinten am Hebel 16 (FIG. 5} welche außen am Vierkant 296 der Welle | A-29 montiert ist ebenfalls mittels Bolzen 35 beweglich befestigt,
Die Achsabstände von Welle {1 A -322ur vorderen Zugstangenbefestigung 35 und Welle 1 A -29 zur hinteren Zugstangenbefestigung 35 sind gleich groß (z.B.: 40 mm); somit steht die Zugstange 17 ebenfalls waagrecht und parallel zur KAV 18A.
5
Die rechte Kurbel 4" ist somit In der 270° Position und die KAV 18° die erfindungsgemäß ebenfalls waagrecht nach vorne steht wurde um 180° {verkehrt} nach hinten am gleichen Vierkant 14c positioniert.
Damit ist nur für den Versuch sichergestellt, dass auf beiden Treteinheiten (links u. rechts} in Bezug auf die TLW 3 ein Gleichgewicht vorhanden ist, (Links: 90° Position Kurbel 4 und KAVY 18 waagrecht nach vorne und Rechts: 270° Position Kurbel 4° und KAV 18° waagrecht nach hinzen.
Nun wurde am linken Pedal 22 in der erfindungsgemäßen Position an der
Pedalachse 22a (mit Draht) eine Original 2Liter Mineralwasserflasche befestigt und unterstellt,
Der Fahrradrahmen mit der TLW 3 und die Treteinheiten stehen fest auf einem Bock, Rechts und links ist genug Platz bis zum Boden für den Versuch.
Auf der rechten Seite wurde an der Welle | -14 (we bei normalen Fahrrädern das Tretpedal montiert ist) ebenfalls eine (gleiche) 2Liter Mineralwasserflasche {ebenfalls mit Draht) befestigt,
Nach dem Herausnehmen der Unterstellung (links) senkte sich die (etwa 2 Kg schwere) Flasche nach unten (zirka 180” Stellung) wobei gleichzeitig die Flasche auf der rechten Seite in die ungefähre 360° Position gehoben wurde.
VERSUCH 2: Bei diesem V. Ist die linke Kurbel 4 in der 0° Position, das heißt, die Kurbel 4 steht senkrecht nach oben. Die KAV 18 steht waagrecht nach Vorne,
Demnach steht die rechte Kurbel 4° senkrecht nach unten = 180° Position und
die rechte KAV 18° erfindungsgemäß ebenfalls waagrecht nach vorne.
FA
An beiden Pedalen ist an gleicher Stelle jeweils eine 2 Liter Mineralwasserflasche {jeweils etwa 2kg — aber gleich schwer} befestigt.
Beide Gewichte (Flaschen) sind von der Achse der TLW 3 um die waagrechte Länge der KAV 18 (18°) — praktisch als Hebel — gleich weit entfernt und stehen praktisch im „Gleichgewicht“,
Kurbel links und Kurbel rechts: Hebelarm = 0 (jeweils), Kurbellänge links und rechts je 180 mm; KAV links und rechts jeweils 200 mm,
Bei einem kurzen, leichten „stupser” links oben, {in Tretrichtung) wird der linke „Hebelarm” länger und der rechte „Hebelarm” kürzer.
Beispiel: Linker „HMebelarm“” wird um 1 cm länger: Links: 2Kgmal0,21m = 0,42 Kilogrammmeter (20 N mal 0,21 m = 4,2 Nm) Rechts: 2 Kg mal0,19 m= 0,38 Kilogrammmeter {20 N mal 0,19 m = 3,8 Nm)
Bei 10 Kg Gewicht auf beiden Seiten und 1 cm Verschiebung: ist die Differenz: 2,1 Kem : 1,9 Kem also ein Moment von 0,2 Kg auf einen Meter Hebellänge,
Die linke Kurbel 4 mit waagrechter KAV 18 wird vom Gewicht {z.B. 2 Kg) nach unten gezogen (in meinem Fall auf etwa 170° bis 175° - möglicherweise keine optimale Lagerung bzw. Ausführung,
Bei optimaler bzw. präziser Lagerung der TLW 3 einerseits sowie der Welle | 14 in der Kurbel 4 und Welle {1-20 in der Kav 18, Ausführung der Vorspannung Y und „Abroilltrieb“ sollte auf Grund des Schwunges im 90” Bereich die 180° Marke eigentlich erreicht werden.
PS.: Wenn die Kurbel und die KAV gleich lang sind, ist in der 90° Position die nutzbare Hebellänge: Kurbel plus KAV (also 1+1) während in der 270° Position: Kurbel minus KAV (oder besser: minus Kurbel plus KAV (also 1 minus 1} die Hebellänge Null ergibt,
in der 90° Position ist das Moment M also „unendlich“,
Z7
So ist z.B.: bei entsprechender kreisrunder Führung des um die KAV weiter „vorne liegenden Tretkreises“ (li u. re} und entsprechender Auslegung des gesamten Antriebssystems z.B, die Möglichkeit gegeben, beiderseits {HH u, rei auf die — konstruktiv entsprechend ausgelegte kreisrunde Führung jeweils ein E- Motor zu positionieren, der finksseitig (von links gesehen) inks läuft und ebenso auf der rechten Seite einen E- Motor positioniert der von rechts gesehen rechts läuft, wobei beide „Motorweilen“ fuchten, die KAV aber has, Nicht behindern,
Die Polanordnung, Steuerung und Schaltung der beiden E- Motoren kann so ausgestaltet sein, dass der linksseitig montierte Motor nur die halbe Umdrehung (0° - 180°} links „antreibt“ und der rechtsseitig mantierte E- Motor ebenfalls nur die halbe Umdrehung von 0° - 180° „antreibt“, während der linke von 180° bis 360° nur „mitläuft“ und umgekehrt,
in Bezug auf Drehzahl und Geschwindigkeit ist natürlich ein „Kaonsens” zwischen Antriebssystem und Antrieb notwendig bzw. herzustellen.
In Bezug auf Drehzahil, Umfangsgeschwindigkeit und dergleichen ist das Zwischenschalten eines Getriebes mit vorzugsweiser elastischer Kupplung und sanften Anlauf von Vorteil bzw. notwendig,
ZB
Eine Möglichkeit, das gesamte TLG mit Lagerung und Tretlagerweile {TLW} nach hinten zu verlegen ergibt sich, in dem das mit dem Rahmen —Unterröhr, Satteirohr und Kettenstreben — verschweißte TLG modifiziert, d.h. die Tretiager- Welle kürzt, beide Enden (Rohrenden) mit einem kreisringförmigen Deckel verschließt und an den beiderseits herausragenden drehbaren Enden der modifizierten und gekürzten TLW jeweils einer In seiner Länge verstellbaren Arm befestigt ist, an deren Enden ein „Neues“ komplettes TLG parallel zum „Alten“ TLG angeordnet ist und mittels zwei Rohrscheflen {rechts und links) und einer Klemmplatte an den Kettenstreben (unten oder oben } befestigt Ist,
Das neue TLG- (Rohr) kann bezüglich seiner Einbaubreite entsprechend den Gegebenheiten länger ausgeführt sein, um die bereits beschriebene Funktionsweise des erfindungsgemäßen Antriebes sicherzustellen.
Durch den größeren Abstand der beiden Lager einerseits, einer massiveren bzw. stärkeren TLW andererseits sowie einer dickeren Wandstärke des „Gehäuserohres” — d.h. größerer Außendurchmesser kann das „Tretlager“ einer höheren Beanspruchung gerecht werden.
Bei Fahrrädern üblicher Bauart beträgt das Maß um das die „Achse“ nach hinten verschoben werden kann etwa SO bis 100 mm.
Die neue TLW- Einheit kann — wie bereits erwähnt — sowohl unterhalb als auch oberhalb der beiden Kettenstreben montiert werden bzw. montiert sein (Platte oben bzw. unten)
Auch eine Montage bzw. Befestigung am Sattelrohr mit entsprechender Abstützung ist möglich
Um in diesen Fall den Tretkreis für den Fahrer in einer „angenehmen“ {tieferen} Position zu setzen, wäre es möglicherweise sinnvoll bzw. notwendig, die KAV {en} leicht schräg nach unten zu korrigieren bzw. einzustellen. Verstellmöglichkeit: Kettenblatt 11 (links) bzw. Kettenblatt 11° (rechts).
a3
Die Verbindung der beiden Scheiben 6 und 7 ist analog der Schraubverbindung 8 {87 8 8, X
30
i TRETLAGERGEHÄUSE la. Öffnung (Ende) links
2 INNENLAGER 2a Lockrimg 2a Gewindeaußendurchmesser des Lockringes 3b Ansatz des Lockringes
3 TRETLAGERWELLE 3a Vierkant links 3a Vierkant rechts Yo Gewindebohrung links (Rechtsgewinde) 3b Gewindebohrung rechts (Rechtsgewinde) 3c Befestigungsschraube Hinks und rechts
4 KURBEL links
4) KUÜRBEL rechts
® 4a Vierkantloch bei Kurbel links
42° Vierkantloch bei Kurbel rechts 46 Außendurchmesser — Achsabdeckung links 46° Außendurchmesser — Achsabdeckung rechts
4A KURBEL Links (bei Zahnradtrieb) Fig. 5
4A° KURBEL Rechts (bei Zahnradtrieb} nicht dargestellt 4Aa Vierkantloch bei Kurbel 4A (links)
4Aa° Vierkantloch bei Kurbel 4Aa (rechts)
4Ab Außendurchmesser bei Achsabdeckung Links
4AF Außendurchmesser bei Achsabdeckung Kecnts
S ANTRIEBSKETTENRAD (Antriebskettenblatt) für Hinterrad
& HILFSSCHEIBE
7 SCHEIBE Hinks
FT SCHEIBE rechts ® 8 SCHRAUBVERBINDUNG {Scheibe 7 links mit Hilfsscheibe 6) 6 Stück
& SK Schraube M10/30 DIN 933 (Vollgewinde} 8° SK Langmutter M10/16 (Distanz zwischen Hilfsscheibe 6 und Scheibe 7) 8°" Selbstsichernde SK Mutter M10
S SCHRAUBVERBINDUNG zwischen Scheibe 7 di) und Scheibe 7 (re) 5 Distanz- bzw. Zwischenstück (Sechskantmaterial -SW 16- mit Verjüngung) 9” SK Schraube M10/20 (für E und re), (6 bis 8 Stück Schraubverbindungen)}
A ABSTAND
160 ROLLENKETTE = Antriebskette für Hinterrad 10a Lasttrum IOb_ Leertrum
11 KETTENBLATT Links
IL” KET TENBLATT Rehts
12 SCHRAUBVERINDUNG (Kettenblatt 11 mit Scheibe 7) links (6 Stück}
12a SCHRAUBVERBINDUNG (Kettenblatt 11’mit Scheibe 7°) rechts (6 Stück) 12 SK Schraube M10/30
31
2A. SCHRAUBVERBINDUNG (Zahnrad 25- mit Scheibe 7 — nicht dargestellt) Linke Seite {Fig. 5} Rechte Seite (prakt, spiegelbildlich} nicht dargestellt 2A” SK Schraube M10 entsprechende Länge 12A°° SK Mutter M10 entsprechende Länge (für Distanz) 12A°”” Scheibe B10 (2x) 12A°'" Selhstsichernds SK Mutter MIO
13 ROLLENKETTE Links (endlos) 13° ROLLENKETTE Rechts (endias
14 WELLE I 1MLinks, 14 Rechts (Gleiche Welle) 14a Vierkant für Ritzel 15 14b Vierkant für Vorspann (Hebel 16) 14c Vierkant für KAV 18 (18 KAV Links, 18° KAV Rechts} 15 RITZEL Links 15° RITZEL Rechts 16 HEBEL für Vorspann (4x} 16a Bewegliche bzw. Drehbare Verbindung — Hebel 16- Zustange 17 17 ZUGSTANGE {8 KURBELARMVERLÄNGERUNG (KAV) Links 18° KURBELARMVERLÄNGERUNG (KAV) Rechts 18A KAV bei Zahnradtrieh Fig, 5 und 6 (Linke Seite) 18A° KAV bei Zahnradtrieb (Rechte Seite) — (praktisch gespiegelt) nicht dargestellt
19 LAGERBUCHSE 20 WELLE HZ 20a Vierkant für Hebel- Pedal 21 (Links) 206 Vierkant für Hebel- Vorspann 16 21 HEBEL für Pedal Links 21 HEBEL für Pedal Rechts 2Zla Vierkantloch bei Hebel 21 21a Vierkantloch bei Hebel 21° 215 Gewindebohrung für PedakKwelle} Links (Rechtsgewinde) 2ib° Gewindebohrung für PedakKwelle) Rechts (Linksgewinde) 22 PEDAL Links 27 PEDAL Rechts 22a Pedabweile Links (mit Rechtsgewinde} 228° Pedalwelle Rechts (mit Linksgewinde) F TRETKRAFT am Pedal 23 TRETKREIS 1 23a TRETKREISRADIUS I 24 TRETKREIS H 24a TRETKREISRADIUS II
a2
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Claims (1)

  1. ANSPRUCH 1: Kurbeltrieb mit Kurbelarmverlängerung (KAV) für Fahrräder und dergleichen dadurch gekennzeichnet, dass an beiden Kurbeln (4, 4’ } im „Tretbereich“ beim Treten — ab 0° - 180° links und ab 0° - bis 180° rechts — die wirksame Hebellänge der jeweiligen Kurbel (4, 4°} um die (wirksame — Mitte Welle 14, 14°) bis Pedalachse (22a, 22a’ } „Länge“ der KAV (18, 18°) verlängert, und soweit — bei gleicher Tretkraft {F}— ein größeres Drehmoment {M} auf die TLW {3} wirkt, wobei der Durchmesser des Tretkreises (23, 24} und somit der „kreisförmige Tretweg“ beiderseits um die Länge der KAV (18) in Fahrtrichtung nach vorne verlagert ist und das jeweils „nicht Tretwirksame Pedal” entlastet den „Rückweg“ von 180° auf 360° (=0° } zurücklegt,
    ANSPRUCH 2: Kurbeltrieb mit KAV für Fahrräder und dergleichen nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass eine kreisringförmige Hilfsscheibe {6) aus Blech am linken Ende des TLG {1} also linksseitig des Rahmens — mittels eingeschraubten Lockringes (2a} durch Klemmen fest mit dem Rahmen verbunden ist, und an dieser Hilfsscheibe (6), die einen Außendurchmesser von etwa 100 mm aufweist und mit entsprechenden Bohrungen für die Befestigung {8} der Scheibe (7) versehen ist, Ist im Abstand von etwa 15 mm nach außen die kreisringförmige Scheibe (7) mit einem Durchmesser von etwa 150 mm zentrisch zur TLW {3} angeordnet und mittels Schraubverbindung {8} (6 mal gleiches Bohrbild) fest miteinander verbunden ist,
    und diese Scheibe {7} ist wiederum mit einer Scheibe {7°} (gleicher Durchmesser und gleiches Bohrbild)} weiche rechtsseitig des Rahmens (praktisch spiegelbildlich} über Schraubverbindungen (9) weiche im Rahmenbereich zwischen dem Unterrohr, Sattelrohr und den Kettenstreben sowie im unteren Bereich mit gleichen Abständen mit der linksseitig angeordneten Scheibe {7} über Verbindungsstücke {9} miteinander fest verbunden ist bzw. sind, wobei darauf zu achten ist, dass das Antriebskettenblatt {5} — weiches zwischen Rahmen und rechter Scheibe (7°) liegt — sowie die „Antriebsrollenkette” {10} für das Hinterrad weder behindert noch In seiner Funktion beeinträchtigt wird bzw. ist;
    ANSPRUCH 3: Kürbeltrieb mit KAV für Fahrräder und dergleichen nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, dass an beiden — fest mit dem Rahmen verbundenen Scheiben (7, 7°) jeweils außenseitig ein Kettenblatt {11,
    11°) fest aber verstell- bzw. justierbar (um die KAV (18, 18°) waagrecht einzustellen) mit der jeweiligen Scheibe (7, 7°) verbunden ist, einen entsprechenden achsialen Abstand zur jeweiligen Scheibe (7, 7°} aufweist, ebenfalls zentrisch zur TLW (3) angeordnet ist und die Kurbeln (4, 4°} weiche auf einer vorzugsweise um etwa 50 mm {2 mal 25 mm} längeren TLW {3} mit jeweils einem Vierkant am Ende (3a,3a°) in Ihrer Funktion nicht behindern, d.h. ‚ dass das jeweilige Kettenblatt bzw. die Kettenblätter {11, 11’) einen größeren Innendurchmesser aufweisen (im Prinzip der gleiche Durchmesser wie die Scheiben (7, 7°) als der Außendurchmesser der TLW- Abdeckung an der bzw. den Kurbeln (4b, 4b} ist,
    ANSPRUCH 4: Kurbeltrieb mit KAV für Fahrräder und dergleichen nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass sowohl das Kettenblatt (11°) auf der rechten Seite als auch die Scheibe {7°} relativ einfach demontiert werden können und somit das „Antriebskettenblatt?
    (5 } mit „Antriebsrollenkette” (10 } für Service und Reparaturarbeiten leicht zugänglich ist.
    ANSPRUCH 5: Kurbelitrieb mit KAV für Fahrräder und dergleichen nach einern oder mehreren der vorgenannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Kurbeln (4, 4°} im Kopfbereich, das ist dert, wo normalerweise die Pedale eingeschraubt sind verstärkt bzw. größer ausgeführt sind und für die Lagerung (19 } der Welle 1 {14 )mit Lagerschalen (19 } ausgestaltet sind, wobei neben Gleitiager — bei entsprechender Ausgestaltung — auch Wälz- bzw. Kugellager verwendet werden können,
    ANSPRUCH 6; Kurbeltrieb mit KAV für Fahrräder und dergleichen nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Welle |—{14, 14° ) am Kopf der Kurbel {4 } bzw, (4°) drehbar gelagert und achsial gesichert ist und auf den der Kurbel (4 } bzw. (4°) innen am nächsten stehenden Vierkant (14b } der Welle ! {14 } ein kurzer (etwa 40 mm langer} Hebel (16 } {IL u. re.) aufgesteckt und zur KAV [18, 18°) um 90° verdreht nach unten zeigt Hebel {16 )- für Vorspann — und ebenfalls gesichert ist, am inneren bzw. der dem Rahmen am nächsten liegende Vierkant (14a } ist ebenfalls mit. der Welle (14 ) verbunden und achsial gesichert das Ritzel (15, 15°} montiert
    ANSPRUCH 7: Kurbeltrieb mit KAV für Fahrräder und dergleichen nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass eine endlose Rollenkette (13 }, (13°) über das fest mit dem Rahmen verbundene Kettenblatt (11), (11’} einerseits, und über das Ritzel (15 }, (15°) andererseits welches ebenfalls fest mit der Welle I (14), (14°) welche in der Kurbel (4 }, (4°} ürehbar gelagert ist — verbunden ist bzw. aufgelegt ist, so dass die KAV (18 }, (18°) waagrecht nach vorne zeigt, wobei die Feineinstellung über die „Justiermöglichkeit“ des Kettenblattes (11), (11°) gegeben ist, d.h., dass entweder das Kettenblatt {11}, (11°) oder die Scheibe (7 ), (7°) mit entsprechenden „Langlöchern“ ausgestattet ist und somit ein „Verdrehen“ des Kettenblattes (11 }, (11°) bis zu einem gewissen Grad erlaubt und das Ritzel (15 ), (15°) zum Kettenblatt (11), (11°) in gerader „Kettenlinie” steht,
    ANSPRUCH 8: Kurbeltrieb mit KAV für Fahrräder und dergleichen nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Welle I (14). (14°) zwar drehbar in der Kurbel (4 }, (4°) gelagert ist, aber alle Teile (KAV (18), (18°), Hebel für Vorspannung (16 ) und das Ritzel (15 ), (15°) fest (Vierkant (14a ), (145), (14c ) die mit der Welle I (14 } verbunden sind, bleiben auch alle Teile, die auf der Welle I -(14 ) befestigt sind, sowie die Welle I -(14 } selbst, in ihrer angestammten. Position (KAV (18 }, (18°) waagrecht nach vorne, Hebel (16 } für Vorspannung senkrecht nach unten und z.B. der oberste Zahn am Ritzel (15 }, (15°) immer oben) d.h., dass die endiose Rollenkette (13 ), (13°) die das fest mit dem Rahmen — zentrisch zur TLW (3 } - montierte Kettenblatt {11}, (11°} einerseits, und das an der Kurbel (4 ), (1) fest an der drehbar gelagerten Welle I (14 ), (14°) „montierte‘ Ritzel (15 }, (15°) andererseits mit entsprechenden Umschließungswinkel umschließt und alle auf der Welle I -(14 ), (14°) befestigten Teile während des gesamten „Umrundungsvorganges“ der Kurbel (4 ), (4°) bzw. des Ritzels (15 } (15°) alle Teile auf der sich nicht verdrehenden Welle I (14), (14°) konstant in ihrer Position bleiben insbesondere der KAV (18 ), (18°) die für den längeren Hebelarm beim Treten verantwortlich ist, sowie der „Vorspann“ (Hebel (16 ), Zugstange (17), Hebel (16 ), Verbindungen (16a )) der die Drehrichtung des bzw. der Ritzel (15 X (15°) vorgibt, die letztlich für den korrekten „Umrundungs- bzw. Abrollvorgang“ verantwortlich ist bzw.sorgen.
    ANSPRUCH 9: Kurbeltrieb mit KAV für Fahrräder und dergleichen nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Kraft {F}), die auf das jeweilige Pedal (22 ), (22’) im Tretbereich (jeweils 0° bis 180°) wirkt mal dem horizontalen Achsabstand von Tretpedal- Achse (22a), (22a°) zur TLW (3) bzw. Antriebswelle (Mitte — Mitte) ergibt das Drehmoment (M}) welches auf die TLAntriebswelle (3) wirkt, wobei bei einer beispielsweise wirksamen KAV (18 }, (18°) mit gleicher Länge wie der Kurbelabstand — Mitte TLW (3) zu
    ANSPRUCH 10: Kurbeltrieb mit KAV für Fahrräder und dergleichen nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass sowohl Kettenbiatt (11), (11’), Ritzel (15), (15°) und Rolleni{glieder)kette {13}, (13°) in Bezug auf Zahntellung, Form, Breite von Kettenblatt {11}, {11°) und Ritzel (15), (15°) sowie Dimensionierung der gesamten „Abrolleinheit” (beiderseits — Re, u. IL} Zusammenpassen und der „Abrollvorgang“ muss über den gesamten Umfang des Kettenbiattes {11}, (11°) gewährleistet sein, wobei die an den Blechscheiben (7), {7°} jeweils außen vorstehenden Schraubenköpfen diesen Vorgang nicht behindern dürfen,
    ANSPRUCH 121: Kurbeitrieb mit KAV für Fahrräder und dergleichen nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass durch den „Vorspann“ sich die Ritzel (15), (15°) nur In die richtige Richtung (Linkes Ritzel (15) von links gesehen im UZS, Rechtes Ritzel (15°) von rechts gesehen gegen den UZS} bewegen bzw. verdrehen können (wobei ein „verkehrtes“ Drehen der Ritzel (15), (15°) eine Blockade zur Folge hätte) und der Durchmesser und die Zähnezahl des Kettenblattes {11}, (11°) einerseits und des Ritzel’s andererseits für das Abrollen selbst nicht maßgeblich sind, und die Größen der Kettenblätter (11), {11°} und der Ritzel (15), (15°) in Bezug auf den Umschlingungswinkel und dergleichen „Zusammenpassen“ und auch in Bezug auf das Antriebskettenblatt (5) bzw. Kettenblatt- Garnitur eine Einheit ergeben,
    ANSPRUCH 12: Kurbeitrieb mit KAV für Fahrräder und dergleichen nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die waagrecht nach vorne gerichtete KAV (18), (18°} weiche auf der Welle 1 {14}, (14°) mittels Vierkantiger Ausnehmung am Vierkant (14c}) der Welle 1 {14}, {14°} befestigt und gesichert ist, vorne eine „Querbohrung“ aufweist, (im Prinzip gleich wie die Kurbel (4), (4°) in der die Welle HH {20} drehbar gelagert und achsial gesichert eingebaut ist.
    ANSPRÜCH 14: Kurbeltrieb mit KAV für Fahrräder und dergleichen nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass durch die Tretkraft {F} am Pedal (22), (22°7— senkrecht nach unten — über den Hebel {21}, (21°) auf die Welle 1 {20} ein Drehmoment (M) (von links gesehen} im UZS wirkt und dieses Drehmoment (M} durch die „Vorspannung“ (V} - Hebel (16) — auf Welle H (20) — Hebel (16) auf Welle | {14} — Zugstange {17} und zwei Mal drehbare Verbindung (162) 15, 17 und 17, 16) übertragen (ebenfalls im UZS)} wird, d. h., dass das selbe Drehmoment {M} auch auf die Welle 1-{14} (gleicher Drehsinn) wirkt und da das Ritzel (15) fest mit der Welle 1 {14} verbunden ist, kann es sich auch nur im UZS (im Tretbereich 0° bis 180° nach unten) bewegen, (gegen den UZS = praktisch nicht möglich} wobel die Tretkraft {F} auf das Pedal (22) praktisch auch die KAV (18) in diesem Bereich nach unten drückt und somit praktisch den längeren Hebelarm bildet,
    ANSPRUCH 15; Kurbeltrieb mit KAV für Fahrräder und dergleichen nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass anstelle von Kettenrädern und Ketten- Ritzel sowie eine endiose Rollenkette als Treibmittel (Kettenabrofltrieb} auch ein „Zahnriementrieb” verwendet werden kann, d.h., dass anstelle von Kettenrädern und Kettenritzein auch entsprechende Zahnräder und Zahn- Ritzel sowie als „Treibmittel“ Zahnriemen Verwendung finden, wobei natürlich alles zusammen passen und eine Einheit
    ANSPRUCH 16: Kurbeltrieb mit KAV für Fahrräder und dergleichen nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Welle HH {20} am äußeren Ende — also außenseitig — der Lagerung (19) einen Vierkant {20a} entsprechender Größe (z,B.: 12 mm} auf, auf dem ein Winkelhebel (33), (33°) montiert ist, wo ein Teil des Winkelhebeis (33), (33°) senkrecht nach unten zeigt und zur Aufnahme der Zugstange {17} für den Vorspann (v)} dient (Achsabstand etwa 40 mm} und der zweite {stärkere Teil} waagrecht nach hinten zeigt, in dem in einem Abstand von etwa 40 bis 50 mm das Pedal (34) bzw, (34°) die Pedalachse {34a} , (34a’} mit einem entsprechenden Gewinde (Linke Achse (34a) mit Rechtsgewinde und rechte Achse {34a’) mit Linksgewinde eingeschraubt ist
    ANSPRUCH 17: Kurbeltrieb mit KAV für Fahrräder und dergleichen nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass bei herkömmlichen 28 Zoll Fahrrädern, die „Tretkurbeil“ eine Länge von etwa 175 mm aufweist - das ergibt einen Tretweg (U=2r x Pi} von 350 x 3,14 = ungefähr 1,1m +}, so können die Kurbellängen (Re, u. IL} bei dieser Erfindung deutlich kürzer ausgelegt werden bzw. sein; z.B.: etwa 90 bis 120 mm und der Tretweg damit deutlich verkürzt werden, da beispielsweise bei einer Kurbellänge von 175 mm und einer KAV von ebenfalls 175 mm ein Hebel (bei 90° Stellung) von 350 mm wirksam ist, und die gleiche wirksame Hebellänge von 350 mm auch bei einer Kurbellänge von (beispielsweise) 110 mm und einer KAV von 240 mm erreicht ist, d.h., dass bei 175 mm Kurbellänge und 175 mm KAY ein Hebel von (bei 90° Stellung) 350 mm und ein Tretweg von etwa 1,1 m (350 x Pi} resultiert, dem gegenüber steht eine Kurbellänge von z.B. 110 mm und eine KAV von. 240 mm; -das entspricht einer Hebellänge von ebenfalls 350 mm (bei 90° Stellung} — der Kurbeldurchmesser = 110 mm x 2 = 220 mm x Pi, das entspricht etwa 0,7 m d.h., bei gleicher Hebellänge (350 mm} ein um etwa ein Drittel (1/3) kürzerer Tretweg (Ca. 1,1 m / Ca. 0,7 m) bei gleicher Tretkraft {f} wie bei einem gewöhnlichen Fahrrad, - dass das „doppelte“ Drehmoment auf die TLW (3) bei 90° Stellung wirkt und anstelle von 2 Kurbelumdrehungen (Touren) praktisch 3 Kurbelumdrehungen möglich sind {2 x 1,1.m entspricht etwa 3 x 0,7 m} — bei gleicher Zeit;
    Position erreicht werden.
    P.S.: Geht man von der TK- Länge eines „normalen Fahrrades” aus und addiert zur TK- Länge die Länge der KAV {z.B8.: 175 mm + 175 mm = 350 mm) erhält man die gleiche Länge, wie wenn man die TK- Länge um das Maß „X“ kürzt und die KAV um das gleiche Maß verlängert; z.B.:350 mm in der 90° Position; ein Vorteil ergibt sich von 0° his 90° und über 90° bis 180°.
    ANSPRUCH 18: Kurbeitrieb mit KAV für Fahrräder und dergleichen nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass bei kürzerer Kurbel — d. h. kleinerer Tretdurchmesser und kürzerer Tretweg — der oberste Punkt des Tretdurchmesser tiefer und der unterste Punkt höher liegt — da.h., im oberen Tretbereich muss das Bein (bzw. die Beine} weniger stark abgewinkelt werden, wobei diese Position noch verbessert werden kann, in dem man den unteren Punkt — der ja um das gleiche MaR höher liegt um dieses Maß nach unten versetzt, und zwar relativ einfach, in dem man über die Justiermöglichkeit (beiderseits) festes Kettenblatt (11), {11} lockert, die KAV {18}, (18°) (beiderseits) um das „Differenzmaß” nach unten verdreht (möglicherweise muss ein Kettenglied übersprungen werden), (Drehpunkt — Welle 1-+{14}, {14°} + der Hebelarm der KAV {18}, (18'} verkürzt sich minimal (trigonometrische Funktion) und steht dann leicht nach unten geneigt)
    Der tiefste Punkt am Tretkreis bleibt somit bestehen, der höchste Punkt wandert um das doppelte Differenzmaß der Kurbeiverkürzung nach unten {Z.B.: 175x2= 2350, 110x2= 220), d.h., dass der oberste Punkt — in diesem Fall — um 130 mm tiefer liegt, was gleichzeitig bedeutet, dass die Beine beim Treten wesentlich weniger abgewinkelt werden müssen und man somit von einer geringeren Belastung des Fahrers (Fahrerin) — im Kniebereich —- ausgehen kann,
    ANSPRUCH 19: Kurbeitrieb mit KAV für Fahrräder und dergleichen nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass
    sondern auch auf die Bedürfnisse des Fahrers (Größe, Gewicht ...} in die Konstruktion mit einfließen kann.
    ANSPRUCH 20: Kurbeitrieb mit KAV für Fahrräder und dergleichen nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass neben dem Fahrer oder der Fahrerin die „Tretkraft“ {F} - je nach Konstruktion und Einsatzgebiet des Antriebssystems außer am Fahrrad - auch anders aufgebracht werden kann, so ist beispielsweise bei entsprechender kreisrunder Führung des um die KAV weiter „vorne“ liegenden „Tretkreises” (Links u. rechts} und entsprechender Ausiegung des gesamten „Antriebssystems“ — In Bezug auf deren Einsatzgebiet —- z.B.: die Möglichkeit gegeben, beiderseits (Links u. rechts) auf die konstruktiv ausgelegte kreisrunde Führung jeweils einen E- Motor zu positionieren, der linksseitig {von links gesehen} links [äuft (analog Tretbewegung) und ebenso auf der rechten Seite einen E- Motor positioniert der von rechts gesehen rechts läuft, wobel beide „Motorantriebswellen“ fluchten, die KAV en aber beiderseits nicht behindern,
    die Polanordnung, Steuerung und Schaltung der beiden E- Motoren kann dabei so ausgestaltet sein, dass durch den linksseitig montierte E- Mator nur die halbe Umdrehung angetrieben wird bzw. ist und damit die linke Seite des „Antriebssystems” antreibt (0° bis 180°) und der rechtsseitig montierte EMotor ebenfalls nur die halbe Umdrehung rechts (ebenfalls 0° bis 180°} antreibt, während der „Hnksseitige Antrieb” von 180° bis 360° nur „mitläuft“ {und umgekehrt};
    in Bezug auf Drehzahi, Umfangsgeschwindigkeit u, dgl. Ist das Zwischenschalten eines Getriebes mit vorzugsweise elastischer Kupplung und sanften Anlauf notwendig bzw. von Vorteil;
    Für nicht von menschlicher Körperkraft wirkenden Kräften sind beispielsweise Scheibenförmige stoßgedämpfte Kraftübertragungen (Kupplungen) von Vorteil.
    „SINUS = UNTEN“ treibt beispielsweise dann rechten Motor: „Fine Leitung” zwei angetriebene Motoren,
    ANSPRUCH 21: Kurbeltrieb mit KAV für Fahrräder und dergleichen nach einem oder mehreren der vorgenannten Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass dieses ÄAntriebssystem auch als Standgerät in z, B.: schwerer Ausführung zur „Energie- Gewinnung” eingesetzt werden kann und zwar — wie erwähnt entsprechend Massiv und Präzise — In Bezug auf Ausführung und Lagerung — ausgeführte Bauweise mit — an den entsprechenden Stellen, wo normalerweise die Tretkraft {F} wirkt — mit entsprechend schweren Gewichten ausgestattet ist, und in Anlehnung an den Versuch 2 kann die „Differenzkraft“ — Moment ({M} von 0° bis 180° minus M von 180° bis 360°, abzüglich der Reibungsverluste und der notwendigen bzw. aufgewendeten Energie zum „Antauchen“ der beiden „Kurbeln“ im 0° Bereich — als „Energie- Überschuss“ angesehen werden,
    wobei bei dieser Ausführung eine entsprechend dimensionierte Zwei mal gelagerte „Weile FM auf einer entsprechenden Konstruktion montiert ist, dass an beiden Wellenenden — jeweils außerhalb der Lagerböcke jeweils die Kurbel am Vierkant mit dem Abrolltrieb — vorzugsweise Zahnräder bzw, Zahnriementrieb — zum Einsatz kommt und an der im „Kopf" der Kurbel gelagerten Welle! (beiderseits) — wie beschrieben — Zahnrad bzw. Ritzel, KAV sowie Hebel für Vorspann fest darauf montiert sind, und in der in der KAV gelagerten Welle IH — wie In FIG. 5 beschrieben bzw. dargestellt, ein Winkelhebel fest auf der Welle Il montiert ist, der schmälere Teil des Winkelhebeis der von der waagrechten KAV aus gesehen senkrecht nach unten steht hat einen parallel zur KAV verlaufenden „Schlitz“ und eine Querbohrung: Die Zugstange des Vorspanns ist einerseits im „Schlitz“ des Winkelhebels und andererseits im ebenfalls parallel zur KAV verlaufenden „Schlitz“ im Hebel auf der Welle | jeweils drehbeweglich mittels Verbindungsbolzen montiert;
    Und andererseits — dort wo beim Fahrrad die Pedalachse eingeschraubt ist — eine Möglichkeit geschaffen ist, ein entsprechend schweres Gewicht zu montieren, weiches drehbeweglich ist, und somit am Bolzen „hängt
    Beide KAV stehen waagrecht nach vorne und an beiden Winkelhebeln sind jeweils an der parallel zur KAV — nach hinten — stehenden Hebeln der Winkelhebe! gleich schwere Gewichte angebracht;
    in Bewegung gesetzt wird die „Anlage“ mit einem kurzen „Stupser“ der Kurbel in der 0° Stellung bzw. Position {nach vorne} z,B.: Kurbel links;
    In weiterer Folge bewegt sich — auf Grund des sich „verlängernden (linken) Hebelarmes — {und gleichzeitig die sich „verkürzende“ Hebellänge des (rechten) Kurbelarmes) nach unten (180° Position} und gleichzeitig wird — durch die kürzere Hebellänge die andere (rechte) Kurbel in die 360° Position gehoben; Nun wiederholt sich das „Spiel“ mit der anderen (rechten) Kurbel:
    Um an beiden Kurbein im 0° Bereich einen „sanften“ Übergang zu erreichen ist es vorteilhaft bzw. notwendig, In diesem Bereich (z.B.: von 355° bis 5° bzw. von 175° bis 185°) beide Kurbeln kurz „anzutauchen”:
    Für dieses „Antauchen“ ist eine externe Kraft {Energlezufuhr von außen), d.h. Fremdenergie notwendig:
    Gleichzeitig kann über diese Antriebswelle {z.B. über ein in Wellenmitte mantiertes Zahnrad) direkt ein Verbraucher angeschlossen sein oder beispielsweise ein Generator angetrieben werden;
    Jedenfalls kann die Überschüssige Kraft bzw. die „Differenzenergie” genutzt werden,
    Die beiden Scheiben, an denen die beiden Zahnräder fest mit diesen verbunden sind, sind fest mit der Konstruktion verbunden wobel im Wesentlichen die gleichen Konstruktionsmerkmale wie beim Fahrrad zur Anwendung kommen. Die Längen der Kurbeln und KAV beginnen bei etwa 500 mm bis einige Meter -die Gewichte liegen bei etwa100 kg bis einige Tannen,
    Bei „langen“ Kurbeln ist es bei Zahnrad- Abrolltrieben möglich, Anstelle von 3 Zahnrädern auf 5 (7) zu erhöhen: damit ergibt sich neben einem schlankeren Erscheinungsbild auch eine bessere Gewichtsverteilung; Außerdem kann bei Zahnradtrieben die Zähnezahl, Durchmesser, Modul u.del. SO gewählt bzw. ausgestaltet sein, dass nach korrektem Zusammenbau der einzelnen Teile die KAV waagrecht nach vorne zeigt und ein „Justieren“ praktisch nicht notwendig ist,
    44 / 51
    Das neue TLG kann den neuen bzw. geänderten Bedingungen in Bezug auf Ausführung, Dimensionierung, Lagerung, Wellenlänge und dergleichen entsprechend angenasst werden bzw. sein,
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