Fahrradantrieb mit Trethebeln. Gegenstand vorliegender Erfindung ist eine Trethebel-Antriebsvorrichtung für Fahr räder.
Der heute beim Fahrrad übliche Drehkur belantrieb weist den grundsätzlichen Nach teil auf, dass der wirksame Hebelarm der Drehkurbel sich fortwährend stark verändert und das Treten in verhältnismässig ausge dehnten Totpunktbereichen unwirksam macht, so dass bei grossem Fahrwiderstand die Fahr geschwindigkeit in den Totpunktlagen be trächtlich zurückgeht. Ferner erfordert die gebräuchliche Anwendung der Drehkurbel eine horizontale Kraftübertragung auf die angetriebene Radachse, wodurch das Trag lager des angetriebenen Rades zusätzlich be ansprucht wird.
Es sind deshalb schon mancherlei andere Antriebe für Fahrräder, hauptsächlich solche mit Trethebeln, vorgeschlagen worden, welche einzelne der genannten Nachteile nicht auf weisen. So sind Antriebsvorrichtungen be kannt, bei denen zwar durch Steuerung der Drebachsen eines an einer Drehkurbel an- greifenden Trethebelpaares zweckmässige He belarmverhältnisse erzielt sind, bei denen aber ausser der Hebelsteuermechanik noch eine horizontale Kraftübertragung auf die ange triebene Radachse erforderlich ist.
Demgegenüber bezweckt die Erfindung die Anwendung des an sieh bekannten, der Drehkurbel hinsichtlich der Hebelarmver- hältnisse grundsätzlich überlegenen Tret- hebelpaares auf den Antrieb von Fahrrädern, unter Vermeidung von Nachteilen, welche bisher vorgeschlagene Trethebelantriebe auf weisen. Insbesondere soll die Kraftübertra gung von den Trethebeln auf die angetriebene Radachse ohne zusätzliche Belastung, sondern unter Entlastung des Traglagers der Rad achse erfolgen.
Gemäss Erfindung sind beim vorliegenden Fahrradantrieb zwei gleiche, auf die anzutrei bende Radachse treibende Antriebsgruppen in der Weise vorgesehen, dass in jeder An triebsgruppe ein - Trethebel mit einem end losen, für Zahneingriff eingerichteten, wäh rend der Antriebsbewegung beider Antriebs- gruppen gleichsinnig umlaufenden biegsamen Organ gelenkig verbunden ist. welches in hängender Anordnung um ein auf der anzu treibenden Radachse sitzendes und mit ihr drehfest verbundenes, verzahntes Antriebs rad geschlungen ist.
In beiliegender Zeichnung sind zwei Aus führungsbeispiele des Erfindungsgegenstan des veranschaulicht; es zeigen: Fig. 1 und 2 eine schematische Darstel lung zweier Trethebelanordnungen, Fig. 3 einen durch die Achsen des Hinter rades und von Spannrollen geführten Schnitt. Die Fig. 1 und 2 zeigen schematisch zwei verschiedene Ausführungsbeispiele der An triebsvorrichtung in zur Bewegungsebene senkrechter Ansicht. In beiden Figuren ist 1 die beiden Antriebsgruppen gemeinsame an getriebene Radachse, auf welcher pro An triebsgruppe eine Antriebsrolle 4 fest ange bracht ist. Um die beiden Antriebsrollen ist.
je ein endloses biegsames Organ 6 geschla gen, welches durch eine auf einer Achse dreh bar gelagerte Spannrolle 5 nach unten aus gespannt ist. Die Spannrolle 5 sitzt senkrecht oder annähernd senkrecht unter der Radachse l.. Indem als biegsames Umhüllungsorgan 6 eine beim Fahrrad übliche Gelenkkette und als Antriebsrolle ein entsprechendes gezahn- tes Kettenrad verwendet wird, besteht zwi schen beiden eine schlupffreie Bewegungs verbindung. Um eine sichere Führung des Umhüllungsorganes auf der Spannrolle zu er reichen, kann auch die Spannrolle als ge zahntes Kettenrad ausgebildet sein.
An jedem Umhüllungsorgan greift an einem Gelenk punkt 7 ein Trethebel 8 bezw. 8' mit einer Tretfläche 14 an. Damit die Trethebel zur Hauptsache eine gegenläufige Sch-,venkbewe- gung ausführen, sind die Gelenkpunkte 7 bei der Umhüllungsorgane im Umlaufsinn der selben gegeneinander um einen halben Um lauf versetzt.
Beim Beispiel nach Fig. 1 sind die Ge lenkverbindungen zwischen Trethebeln und Umhüllungsorganen mittels Laschen 13 be werkstelligt, welche in den Gelenkpunkten 7 mit den Umhüllungsorganen und in den Ge- lenkpunkten 22 mit den Trethebeln verbun den sind. Die Trethebel sind unmittelbar an der gemeinsamen, am Fahrradrahmen fest liegenden Achse 15 voneinander unabhängig drehbar gelagert.
Durch die besondere, in der Fig. 1 dargestellte Anordnung und Lagerung von Trethebel, Lasche, Antriebsrolle und Spannrolle jeder Antriebsgruppe sind fol gende zwei Bedingungen erfüllt, die für die Zweckmässigkeit der Vorrichtung nach Fig. 1 entscheidend oder wichtig sind: 1. Der Trethebel soll bei einem vollstän digen Arbeitshul). also während seiner Schwenkbewegung aus der höchsten in die tiefste Stellung, das Umhüllungsorgan um etwas mehr als einen halben Umlauf um drehen.
Dann ist. bei der in Fig. 1 gezeich neten tiefsten Stellung des einen Trethebels seine zugehörige Lasche in dem untern Tot punkt, während der andere Trethebel seine höchste Stellung bereits verlassen, also seinen Arbeitshub begonnen, und seine zugehörige Lasche ihren obern Totpunkt überschritten hat. Beim Niedertreten dieses in Fig. 1 in hochgehobenem Zustand gezeichneten Tret hebels bis in seine tiefste Stellung wird die Radachse 1 eindeutig im Uhrzeigersinn an getrieben und gleichzeitig der in seiner tief sten Stellung gezeichnete Trethebel bis etwas über seine höchste Stellung hinaus hochge zogen, so dass er bei seiner weiteren Abwärts bewegung die Radachse wieder unfehlbar im gleichen Drehsinn weiterdreht.
Bei Erfüllung dieser Bedingung werden also die Totpunkt lagen durch die eigentliche Tretbewegung selbst überwunden.
2. Die Lasche 13 soll während eines rela tiv grossen Teils des Arbeitshubes, also wäh rend ihrer Abwärtsbewegung, wenigstens an nähernd vertikal gerichtet sein und wenig stens annähernd tangential zu der Bewe gungsbahn ihres Gelenkpunktes 7 und damit zum Rad 4 liegen, damit horizontale Kraft komponenten auf das Umhüllungsorgan mög lichst vermieden werden.
Bei der Ausführung nach Fig. 2 sind die Trethebel in den Achsen 10 gelenkig mit den Lenkern 9 verbunden, -elche ihrerseits in der am Antriebsrahmen festliegenden gemein samen Achse 11 voneinander unabhängig ge lagert sind. Die Betätigung der Antriebsvor richtung erfolgt durch wechselseitiges Nieder treten der beiden Trethebel, wobei ihre Tret- flächen die strichpunktiert eingezeichnete ellipsenähnliche Bahn beschreiben und die Totpunktlagen durch horizontales Schieben der Tretflächen überwunden werden, wie dies bei der-üblichen Drehkurbel geschieht.
Auch bei diesem Beispiel soll die am Organ 6 an greifende Trethebelkraft während eines Teils des Abwärtshubes wenigstens annähernd senkrecht nach unten und wenigstens an nähernd tangential zum Rad 4 gerichtet sein.
Die mit den Trethebeln fest verbundenen Tretflächen 14 können sowohl bei der Aus führung nach Fig. 1 wie nach Fig. 2 für be sondere Anwendungszwecke des Antriebes natürlich auch an andern als den eingezeich neten Stellen der Trethebel angebracht wer den, so zum Beispiel zwischen der Hebel- sch-,venkachse 15 bezw. 10 und dem Gelenk punkt 22 bezw. 7, so dass der Lastarm der Trethebel grösser ist als der Kraftarm.
Oder die Tretflächen können auch im Gelenkpunkt 22 bezw. 7 selbst an den Trethebeln sitzen, so dass die Hebel keine Antriebskräfte über tragen, sondern lediglich der Führung der Tretflächen dienen. In besonderen Anwen dungsfällen, wenn zum Beispiel zwei Per sonen gleichzeitig den Antrieb betätigen sol len, kann pro Trethebel auch mehr als eine Tretfläche angebracht werden.
Die Fig. 3 zeigt im Schnitt durch die bei den Kettenradachsen eine beispielsweise An ordnung der Antriebsvorrichtung nach Fig. 2 an einem Fahrrad. Die angetriebene Rad achse 1 ist als Hohlwelle ausgebildet und trägt in fester Verbindung die beiden An triebsrollen 4, welche als Kettenräder ge zeichnet sind. Die Hohlwelle 1 ist auf einer sie durchsetzenden Achse drehbar gelagert, welche ihrerseits beidseitig durch die Stützen 2 getragen wird. Diese Stützen sind durch nicht gezeichnete Stege mit dem Fahrradrah men 3 in fester Verbindung. Die ebenfalls als Kettenräder gezeichneten Spannrollen 5 sind auf an den Stützen 2 befestigten Achsen drehbar gelagert.
Die Gelenkachsen 7' sind fest mit den Trethebeln 8' verbunden. Die Trethebel 8' sind in höchster und tiefster Stellung eingezeichnet.
Durch die in Fig. 1 und 2 dargestellte hängende Anordnung des biegsamen Organs und sein dadurch während des Arbeitshubes erzieltes Ablaufen in hauptsächlich vertikaler Richtung nach unten vom anzutreibenden Antriebsrad weg wird eine Entlastung des Traglagers der anzutreibenden Laufradachse erreicht. Es wird nämlich durch die jeweilige Tretkraft am Fahrradgestell in der Schwenk achse des Trethebels eine hauptsächlich ver tikal nach oben gerichtete Kraft erzeugt, die der Gewichtsbelastung des Fahrradgestelles entgegenwirkt.
Gegenüber dem Zustand des Fahrens ohne Treten wird daher das Trag lager des anzutreibenden Laufrades beim Fahren mit Treten nicht nur nicht zusätzlich belastet, wie dies beim heute üblichen Fahr radantrieb durch den horizontalen Kettenzug geschieht, sondern um die Reaktionskraft im Hebelschwenklager bezw. um die vertikale Komponente dieser Kraft entlastet. Dies ge schieht abwechslungsweise auf der linken und rechten Antriebsseite, so dass das linke und rechte Laufrad-Traglager abwechslungsweise nach Massgabe der Tretkräfte entlastet wer den.
Die erläuterten Antriebe sind ferner um eine volle Stufe unmittelbarer als diejenigen beim heute üblichen Tretkurbelantrieb, indem die Trethebel je über ein den heutigen Pedal- Drehlagern entsprechendes Drehgelenk (7) unmittelbar am biegsamen Organ angreifen, so dass die Kraftübertragung von einem trei benden Kettenrad auf die Kette wegfällt. Der mechanische Gesamtwirkungsgrad der erläu terten Antriebe ist daher grösser als derjenige des heute üblichen Fahrradantriebes.
Gleichzeitig besteht bei den erläuterten Antrieben die Möglichkeit der besseren Aus nützung der Tretkraft infolge des während des grössten Teils des Trethubes gleichblei benden wirksamen Armes der Trethebel und der beschränkten Totpunktbereiche. Die Füsse und Beinkleider des Radfahrers befinden sieh völlig ausserhalb des Bereiches der ge schmierten Antriebsteile und sind deshalb keiner Beschmutzung oder Verwicklung beim Antriebsmechanismus ausgesetzt.
Ferner sind bei den erläuterten Beispie len die Tretflächen fest mit den Trethebeln verbunden und daher stets zum Betreten be reit. Der erfindungsgemässe Antrieb ermög licht bis auf die verschiedenen Hilfsvorrich tungen eine vollkommen symmetrische Bau weise des Fahrrades, was für dessen Herstel lung und Aussehen von Vorteil ist.