Tr etkurbelgetriebe. Gegenstand vorliegender Erfindung ist ein Tretkurbelgetriebe.
Bei bisher bekannten Tretkurbelgetrieben bei Fahrrädern beschreiben die Pedalachsen einen Kreis. Das hat zur Folge, dass der Fah rer bei der Bewegung des Pedals gegen den obern Totpunkt sein Knie im Gegensatz zur Gehbewegung sehr stark biegen muss, was be kanntlich die Ermüdung beschleunigt.
Das erfindungsgemässe Tretkurbelgetriebe bezweckt, diesen Nachteil zu beheben. Es ist gekennzeichnet durch eine Relativbewegung zwischen Tretkurbel und Kettenrad während des Betriebes. Dieses Merkmal schafft die Möglichkeit, die Höhenausdehnung der Be wegungsbahn der Pedalachse zu verringern, so dass das Knie bei der Bewegung gegen den obern Totpunkt weniger gebogen werden muss und sieh so die Kniebewegung beim Pedal treten weitgehend derjenigen beim gewöhn lichen Gehen angleicht.
Ausser dieser Verrin gerung der Höhenausdehnung der Bewegungs bahn lässt sich aber dank des obigen Merk- mals eine Veränderung der wirksamen Hebel länge der Tretkurbel erreichen, vorzugsweise eine Vergrösserung bei der Bewegung von der obern zur untern Totpunktlage, also im haupt- sächlichsten Arbeitsbereich der Pedale. Dies kommt einer Vergrösserung des auf das Ket tenrad übertragenen Antriebsdrehmomentes und einer Verlängerung der Bewegungsbahn gleich.
Beiliegende Zeichnung zeigt drei bei spielsweise Ausführungsformen. Es ist Fig. 1 eine Seitenansicht der ersten Aus führungsform, Fig. 2 ein Schnitt nach der Linie II-II in Fig. 1, Fig. 3 eine Seitenansieht der zweiten Aus führungsform, Fig.
4 ein Querschnitt, und zwar die linke Seite ein Schnitt nach der Linke IV-IV und .die rechte Seite nach der Linie IVa-IVa in Fig. 3, Fig. 5 ein Schnitt nach der Linie V-V in Fig. 3, F'ig. 6 eine Frontansicht und Fig. 7 eine Seitenansicht der dritten Aus führungsform, Fig. 8 ein Schnitt nach der Linie VIII-VIII in Fig. 7, Fig. 9, 10 und 11 die Bewegungsbahnen der Pedalachse bei der ersten, zweiten und dritten Ausführungsform im Verbleich zum Kurbelkreis bisher bekannter Getriebe.
Im Beispiel gemäss Fig. 1 und 2 sind im mit der Welle 1 fest verbundenen Kettenrad 2 mittels der Kurbelzapfen 3 die Kurbelarme 4 drehbar belagert, während die Tretkurbel 5 auf den Zapfen 6 der Kurbelarme 4 montiert ist. Die Kurbelzapfen 3 traben die Planeten räder 7 eines Planetengetriebes, die mit dem sich nicht drehenden, auf der Nabe 8 des Fahrradrahmens befestigten Sonnenrad 9 in Eingriff stehen und deren Durchmesser zum Durchmesser des Rades 9 das Verhältnis 1 : 2 haben. Auf der nicht bezeichneten Seite des andern Pedals tritt an Stelle des Kettenrades 2 einfach eine fest mit der Welle 1 verbun dene Scheibe. Alles übrige ist gleich wie auf der gezeichneten Seite.
Wird nun die Tret kurbel bewegt, so treibt diese die Planeten räder 7 an, und da diese siel nun auf dem stillstehenden Sonnenrad 9 abwälzen, bewe gen sich die sogenannten Arme des Planeten getriebes, die hierdurch die Kurbelzapfen 3 gebildet werden, um die Achse des Sonnen rades 9, so dass sie auch das Kettenrad 2 mit nehmen, wobei zwischen letzterem und der Tretkurbel 5 eine Relativbewegung statt findet. Zeichnet man nun in Fig. 9 die Be wegungsbahn auf, die die Pedalachse 10 be schreibt, so hat diese die Form der Kurve A.
Ist K der Kreis, welchen die Pedalachse beim gewöhnlichen Tretkurbelgetriebe beschreiben würde, so erkennt man sofort, dass die Höhen ausdehnung h der Kurve A gegenüber dem Kreis K ganz erheblich vermindert wurde, was eine bedeutend geringere Kniebiegung zur Folge hat.
Im zweiten Beispiel gemäss Fig. 3 und 5 ist auch ein Planetenbetriebe vorhanden, jedoch dient dieses hier zum Antreiben einer Kulissensteuerung für die Hin- und Herle- wegung der Tretkurbel 5. Letztere ist hier in mit Wiilzkörpern 11 ausgestatteten Gleit- führungen 12, die am fest auf der Welle 1 sitzenden Kettenrad 2 befestigt sind, hin- und terbeweglich gelabert. Wird also die Kurbel 5 getreten, so nimmt sie direkt mittels der Führungen 12 das Kettenrad 2 mit. Dieses Kettenrad trägt mittels eines Zapfens 13 zwei Planetenrärder 14. l5.
Das Planetenrad 15 arbeitet mit dem fest mit der Nabe 8 des Fahrradrahmens verbundenen, also still stehenden Sonnenrad 16 zusammen, während das andere Planetenrad 14 in Eingriff steht mit einem drehbaren Sonnenrad 17, das in der W(lle 1, aber gegenüber dieser drehbar, gelabert ist. Das Durchmesserverhältnis der Räder 14 zu 17 bezw. 15 zu 16 ist 1 : 1. Diese s Rad 17 ist in fester Verbindung mit einer den Kurbelzapfen 18 tragenden Scheibe 19. Der Kurbelzapfen 18 trägt einen Kulis senstein 20, der in der Kulissenbahn 21 der Tretkurbel i gleitet. Auf der Seite der nicht bezeichneten. zweiten Tretkurbel tritt an Stelle des Kettenrades 2 eine fest mit der Welle 1 verbundene Scheibe. Alles andere ist gleich wie auf der dargestellten Seite.
Wird nun die Kurbel 5 getreten, so nimmt sie (las Kettenrad 2 mit und damit auch den Zapfen 13. Das Rad 15 wälzt sich auf dem Sonnenrad 16 ab und dreht sich bei dieser Gelegenheit um seine eigene Achse, dabei das Rad 14 ebenfalls drehend. Letzteres treibt Tiber das Zahnrad 17 die Scheibe 19 mit dem Kulissenstein 20 an, welch letzterer nun die Tretkurbel 5 in ihren Führungen 12 hin- und herbewegt. so (lass eine Relativbewegung zwi schen Tretkurbel und Kettenrad entsteht.
Die Pedalachse beschreibt: dabei eine @e\vegungs- bahn von der Form der in Fib. 10 bezeigten Kurve T, die wiederum in ihrer Höhenaus dehnung h gegenüber dein Kurbelkreis K ganz erheblich vermindert ist.
In der Längen- ausdehnung ist sie gegenüber dem Kreis IL vergrössert, was bei der Bewegung der Pedale im Antriebsbei-eicli zwischen oberem und unterem Totpunkt den Vorteil eines ver grösserten Antriebs-Drehmomentes hat.
Das dritte Ansführungsbeispiel gemäss Fing. 6 bis 8 zeigt kein Planetengetriebe. Zur Führung bei der Hin- und Herbewegung der Tretkurbel 5 auf dem Kettenrad dienen hier wiederum die am Kettenrad 2 befestigten, mit Wälzkörpern 11 versehenen Gleitführun- gen 12, zu denen noch, ähnlich wie beim Bei spiel nach Fig. 3, die ebenfalls am Kettenrad 2 befestigten Schienen 22 hinzukommen, in welchen die Rollen 23 der Arme 24 der Tret kurbel 5 laufen. Letztere trägt einen Zapfen 25, der durch einen Schlitz 26 des Ketten rades 2 hindurchgeht und am andern Ende eine Rolle 27 trägt.
Diese Rolle greift in eine Kurvenbahn 28 einer stillstehenden, an der Tabe 8 des Fahrradrahmens befestigten Scheibe 29. Auf der Seite der zweiten, nicht gezeigten Tretkurbel tritt an Stelle des Ket tenrades 2 eine fest mit der Welle 1 verbun dene Scheibe. Alles andere ist gleich wie auf der dargestellten Seite.
Wird nun die Tretkurbel 5 getreten, dreht sich das, Kettenrad 2, den Zapfen 25 mit nehmend. Dieser durchläuft dabei die zur Steuerung dienende Kurvenbahn 28 und infolgedessen bewegt sich die Tretkurbel 5 in ihren Führungen 12 und 22 hin und her. Dabei beschreibt die Pedalachse eine Bewe gungsbahn gemäss der in Fig. 11 gezeigten Kurve C.
Man sieht, dass auch diese in ihrer Höhenausdehnung h gegenüber dem bekann ten Kurbelkreis K etwas verringert ist, wäh rend die Tretkurbel in ihrer wirksamen Län genausdehnung zwischen unterem und oberem Totpunkt verkürzt, zwischen oberem und unterem Totpunkt hingegen verlängert ist, welch letzteres wiederum zufolge der grösse ren wirksamen Hebellänge eine Erhöhung des Antriebsdrehmomentes zur Folge hat.