Antriebsvorrichtung für Fahrräder und andere durch Muskelkraft fortzubewegende Fahrzeuge. Die vorliegende, von Ernst Isler in Basel stammende Erfindung betrifft eine mit einem Federtriebwerk versehene Antriebsvorrich tung für Fahrräder und andere durch Muskel kraft fortzubewegende Fahrzeuge.
Bei bekannten Antriebsvorrichtungen die ser Art ist auf der mit den Fusspedalen ver- sehenen Antriebswelle eine Spiralfeder ange ordnet, mittels welcher die zum Fortbewegen ,des Fahrrades notwendige Antriebskraft dem üblichen Kettenrad am Fahrrad übermittelt wird. Ohneweiterauf die Konstruktion solcher Antriebsvorrichtungen einzugehen, kann ge sagt werden, dass. diese Spiralfeder beim Fah ren ständig unter Spannung ist.
Was für Vor teile solche Antriebe ausser vielleicht dem jenigen eines sanfteren (elastischeren) Tre- tens aufweisen könnten, ist nicht einzusehen.
Im Gegensatz zu diesen bekannten An triebsvorrichtungen zeichnet sich die An triebsvorrichtung gemäss der Erfindung .da- durch aus, dass das genannte Federtriebwerk zwei koaehsial nebeneinander angeordnete, durch Vermittlung von Sperrgetrieben ab wechslungsweise stets im .gleichen Sinne drehende Antriebswellen aufweist,
die mittels ihnen zugeordneter Spannfedern ihre Dreh bewegungen abwechslungsweise unter Span nung der einen und gleichzeitiger Entspan nung der andern Feder derart einer Antriebs hülse übermitteln, @dassy diese letztere zum Fortbewegen des Fahrzeuges eine aus den zwei periodisch unterbrochenen Einzeldreh- bewegungender Antriebswellen resultierende, ununterbrochene Antriebsdrehbewegung aus führt.
Auf der beiliegenden Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Antriebsvorrichtung gemäss der Erfindung dargestellt.
Auf dieser Zeichnung zeigen: Fig. 1 einen Ausschnitt eines zeit der Antriebsvorrichtung versehenen Fahrrades, Fig. 2 einen Achsiialschnitt durch ,diese Antriebsvorrichtung und Fig. 3 einen Querschnitt nach der Linie III-III in Fig. 2.
Die dargestellte, für Fahrräder bestimmte Antriebsvorrichtung hat ein Federtriebwerk mit zwei koachsial nebeneinander angeordne ten Antriebswellen 2 und 3, auf welchen je eine Spiralfeder 4 bezw. 5 angeordnet ist. Während die innern Enden dieser beiden Spiralfedern in der in Fig. 3 ersichtlichen Weise mit den Wellen 2 und 3 verbunden sind, greifen deren äussere Enden in zwei ent sprechende Schlitze 8a (Fig. 2 und 3) einer mittels zweier Walzenlager 6 im sogenannten Tretlager 7 des Fahrrades gelagerten An triebshülse 8,
in welcher wiederum die beiden Antriebswellen 2 und 3 mittels je zweier Kugellager 9 gelagert sind. Auf .den nach aussen gekehrten, leicht abgesetzten Endteilen der beiden Wellen 2 und 3 ist je eine dick wandige, mit Aussengewinde versehene Mit nehmerhülse 10 bezw. 11 aufgekeilt. Diese beiden Hülsen 10 und 11.
tragen je zwei Sperrgetriebe (Freiläufe) 12, 13 bezw. 14, 15, die mittels einer auf das Stirnende der entsprechenden Mitnehmerhülse 10 bezw. 11 befestigten Endkappe 16 in ihrer Arbeitslage gesichert sind. Diese Sperrgetriebe sind an sich bekannt, so dass sich eine nähere Be schreibung derselben erübrigt.
Auf dem äussern Antriebsteil der beiden mit 12 und 15 bezeichneten Sperrgetriebe ist ein Fuss pedal 17 bezw. 18 starr montiert, während die äussern Antriebsteile der Sperrgetriebe 13 und 14 unter Verankerung derselben in hier für geschaffenen Lagersitzen im Fahrrad rahmen 19 eingesetzt sind.
Wie aus den Fig. 1 und 2 ersichtlich ist, sind die beiden Fusspedale 17, 18 durch Vermittlung eines in seiner Gesamtheit mit 20 bezeichneten Um kehrgetriebes miteinander verbunden, so dass die beiden Pedale zwangläufig im umge kehrten Sinn zueinander bewegt werden. Das Treten der Fusspedale erfolgt normalerweise ungefähr in dem in Fig. 1 mittels Umkehr pfeile angegebenen Bereich, der einem Tret- winkel von x entspricht.
Die Funktionsweise der oben beschriebe nen Antriebsvorrichtung ist wie folgt: Fängt der Fahrer z. B. mit dem Pedal 18 an zu treten, so dreht er, vorerst noch bei Stillstand der Antriebshülse 8 und damit des Fahrrades, durch Vermittlung des Sperrge triebes 15 die Antriebswelle 3 und spannt dadurch die Spiralfeder 5, die innerends durch das ,Sperrgetriebe 14 gegen Rückdrehen blockiert ist.
Drückt er jetzt auf das inzwi schen in seine obere Schwenkstellung ge langte Pedal 17, so wird in ähnlicher Weise die Spiralfeder 4 gespannt, die ihrerseits innerends durch das Sperrgetriebe 13 gegen Rückdrehen blockiert ist. Bei geeigneter Be messung der beiden Spiralfedern 4 und 5 be ginnt die Hülse 8 sich von einer gewissen Spannung der Feder 4 an unter der gemein samen Spannkraft beider Federn zu drehen.
Von diesem Moment an entspannt sich nun aber die Feder 5 unter Abgabe der bei der vorausgegangenen Tretbewegung des Pedals 18 in ihr aufgespeicherten Spannkraft an die Hülse 8, während die Spannung der Feder 4 im gleichen Masse zunimmt, indem die Hülse 8 sieh weniger rasch dreht, als der Tretbewe- gung des Pedals 17 entspricht. Daraus folgt, dass die Federn 4 und 5 zusammen immer die oben erwähnte Spannkraft aufrechterhalten, und zwar so lange die Pedale 17 und 18 wei ter betätigt werden.
Man sieht dadurch, dass die- Spiralfedern 4 und 5 durch abwechs- lungsweises Drehen der Wellen 2 und 3 ab wechslungsweise gespannt und entspannt werden.
Die auf diese Weise aus zwei perio disch unterbrochenen Einzeldrehbewegungen der beiden Wellen 2 und 3 resultierende, un unterbrochene Drehbewegung der Antriebs hülse 8 wird über ein mit ihr ein einziges Stück bildendes Kettenrad 21 mittels einer Gliederkette in bekannter Weiee auf das Hin terrad des Fahrrades übertragen.
Interessant und von besonderem Vorteil sind bei dieser Antriebsvorrichtung die durch die eigenartige Ausbildung derselben sich er gebenden Übersetzungsverhältnisse. Um näm lich bei maximal überwindbarem Fahrwider stand die Antriebshülse 8 einmal um 360 zu drehen, müssen beide Wellen 2 und 3 je ein mal um diesen Winkel gedreht werden. Um aber diese Wellen je einmal zu drehen, müs sen beide Pedale um 180 abwärts und um <B>180'</B> aufwärts und dann nochmals um<B>180'</B> abwärts und um<B>180'</B> aufwärts gedreht wer den. Dies käme somit für jedes .der beiden Pedale zwei vollen Umdrehungen gleich, während bei einem üblichen Fahrrad für eine volle Umdrehung des Kettenrades bekannt lich jedes Pedal nur eine volle Umdrehung ausführt.
Es ergibt sich somit bei der be schriebenen Antriebsvorrichtung ein maxi males Übersetzungsverhältnis von 2 : 1. Dies setzt allerdings voraus, dass die beiden Spiral federn 4 und 5 so stark beansprucht werden, dass die eine Welle der andern jeweils um einen Maximalwinkel voreilt. Bei .dem früher bereits angenommenen Tretwinkel von x (siehe Fig. 1) beträgt dieser Maximalwinkel Wird dieser Winkes kleiner, was bei 2 einer Abnahme des mit dem Fahrrad zu über windenden Widerstandes und demzufolge bei kleinerer Beanspruchung der Spiralfeder ein tritt,
so reduziert sich dementsprechend auch das Übersetzungsverhältnis und nähert sich um so mehr dem Wert 1 : 1, je kleiner dieser Winkel wird. Aus diesen Erläuterungen er gibt sich, dass man es hier mit einer variablen, sich den Fahrverhältnissen selbsttätig anpas senden Übersetzung zu tun hat, die z.
B. bei Fahrten auf -der Ebene gross und bei Berg fahrten klein ist, ein Umstand, der begreif- licherweise das Radfahren in bezug auf Kraftanstrengung bedeutend erleichtert.
Aus der Zeichnung geht hervor, dass die ganze Antriebsvorrichtung in stark gedräng ter Anordnung am Fahrrad montiert ist, so dass das Aussehen desselben im Vergleich zu einem gewöhnlichen Fahrrad unwesentlich beeinträchtigt ist.
An Stelle des bei der dargestellten An triebsvorrichtung vorgesehenen Tretmechanis- mus könnte auch ein solcher vorgesehen sein, bei dem die Fusspedale wie bei einem gewöhn lichen Fahrrad ringsum .getreten werden müs sen. In diesem Falle müsste allerdings eine Bewegungsübertragungsvorrichtung vorgese hen sein, die stets nur die Abwärtskompo- nente der Drehbewegung der Fusspedale auf die beiden Antriebswellen 4 und 5 überträgt. Es ist hier eine Antriebsvorrichtung für ein Fahrrad erläutert worden. Die Erfindung umfasst aber auch Antriebsvorrichtungen für andere Fahrzeuge, wie z. B.
Invalidenwagen, Boote etc., die durch Muskelkraft zu bewegen sind.