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Ein
Tandem ist ein Fahrrad, das von mindestens zwei Fahrradfahrern mit
Muskelkraft angetrieben wird. In der Regel ist es einspurig und
besitzt zwei Räder. Der Lenkende des Tandems wird als Pilot
oder Kapitän, der Nichtlenkende als Stoker oder Heizer
bezeichnet.
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Bekannte
Fahrräder mit Arm- und Beinantrieb werden über
die Arme gelenkt und angetrieben.
DE 198 29 750 A1 offenbart ein Fahrrad gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1. Der Armkurbelantrieb wird von den Armen angetrieben
und besteht aus zwei Handkurbeln
6 mit Handkurbelgriffen
6.2 und
einer Achse
6.1. Die Achse
6.1 der Handkurbeln
6 ist hierbei
meist im Vorbau
1.7 der Gabel
1 gelagert (
1).
Auf den Handkurbeln
6 sind die Handkurbelgriffe
6.2 drehbar
gelagert. Die Gabel
1 besteht aus den Gabelrohren
1.1,
der Gabelbrücke
1.2 und dem Gabellagerrohr
1.3.
Der Vorbau
1.7 ist fest mit dem Gabellagerrohr
1.3 der
Gabel
1 verbunden. Die Gabel
1 des Vorderrades
22 ist über
das Lenkkopflager im Fahrradrahmen
7 drehbar, um die Lenkkopflagerachse
2.3,
gelagert. Somit lenkt der Fahrradfahrer
40 das Fahrrad über
die Handkurbeln
6. Die Handkurbeln
6 treiben das
Vorderrad
22 an. Dazu verbindet eine Antriebskette
37 das
Antriebsritzel
35, das an der Handkurbel
6 befestigt
ist, mit dem Antriebsritzel
38 des Vorderrades
22.
Die Antriebskette
37 wird über die Spannrolle
39 gespannt.
Die rechte und die linke Handkurbel
6 sind in einem 180° Winkel
zueinander angeordnet. In dieser Winkelanordnung ist die Kurbelbewegung
der Arme am effektivsten Lind gleichmäßigsten.
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Während
ein Arm an der einen Kurbel
6 zieht, drückt der
andere Arm an der anderen Kurbel
6. Der Nachteil dieser
Ausführung ist, dass der Antrieb über die Arme
die Lenkbewegung stört. Dieser Nachteil wird in der Anmeldung
Deutsches Patent
DE 196
32 519 A1 auf Seite 5, Zeile 18–24 beschrieben. Wenn
der Fahrradfahrer
40 das Fahrrad mit seinen Armen über
die Handkurbel
6 antreibt, dann wirkt an einem Handkurbelgriff
6.2 eine
Kraft F3 und am zweiten Handkurbelgriff
6.2 eine Kraft
F4 (
1). Haben die Arme die Handkurbeln
6 um
90° weiter gedreht (gestrichelt dargestellt), dann wirken
eine Kraft F1 und F2. Alle Kräfte F1, F2, F3, F4 kann man
in jeweils eine Kraftkomponente senkrecht zur Lenkkopflagerachse
2.3 und
eine Kraftkomponente parallel zur Lenkkopflagerachse
2.3 zerlegen.
Für die Kraft F1 wirkt die Kraftkomponente F1s senkrecht
und die Kraftkomponente F1p parallel zur Lenkkopflagerachse
2.3.
Für die Kraft F2 wirkt die Kraftkomponente F2s senkrecht
und die Kraftkomponente F2p parallel zur Lenkkopflagerachse
2.3.
Die Kraftkomponenten die senkrecht zur Lenkkopflagerachse
2.3 wirken
erzeugen ein Moment M um die Lenkkopflagerachse
2.3. Die
Lenkkopflagerachse
2.3 ist die Lenkachse der Gabel
1.
Die Draufsicht des Fahrrades in
2 zeigt
die Kraftkomponenten F1s und F2s die das Moment M erzeugen. Für
eine Geradeausfahrt des Fahrrades muss dieses Moment M aufgehoben
werden. Dieses Moment M kann nur durch ein entsprechendes Gegenlenken
des Fahrradfahrers
40 aufgehoben werden. Dieses ständige
Gegenlenken erfordert vom Fahrradfahrer
40 zusätzliche
Kraft und Konzentration. Aus diesem Grund haben sich diese Fahrräder
nicht durchgesetzt. Andere bekannte Fahrräder vermeiden,
dass während des Kurbelns mit den Armen ein Moment M entsteht,
indem bei ihnen die beiden Kurbeln
6 in einem Winkel 0° zueinander
angeordnet sind. Das Patent
DE 10 2004 033 810 A1 offenbart ein Tandem
mit einem solchen Kurbelantrieb. Diese Anordnung ist aber weniger
effektiv, da beide Arme, abhängig von der jeweiligen Kurbelstellung, gleichzeitig
an beiden Handkurbelgriffen
6.2 ziehen oder drücken.
Außerdem ist der Bewegungsablauf beim Kurbeln nicht so
gleichmäßig, wie bei einer Kurbelanordnung von
180°, da sich der Oberkörper, der Kurbelbewegung
folgend, ständig vor und zurück bewegt.
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Die
Aufgabe der Erfindung ist es, dass die Fahrradfahrer ihre Antriebskraft
optimal auf das Fahrrad übertragen können. Weiterhin
ist es die Aufgabe der Erfindung die Lenkung des Fahrrades vor dem
Einfluss von Antriebskräften zu bewahren. Die Fahrradfahrer
sollen das Tandem mit ihrer ganzen Kraft antreiben können
und dabei das Fahrrad sicher und präzise lenken können.
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Die
Erfindung löst das geschilderte Problem, indem der lenkende
Fahrradfahrer, der sogenannte Pilot, mit seinen Armen nur lenkt
und mit seinen Beinen das Tandem antreibt. Dadurch kann sich der
Pilot voll auf das Lenken konzentrieren und mit seinen Armen den
Lenker mit ganzer Kraft festhalten. Der Pilot kann zum Antrieb des
Fahrrades seine ganze Beinkraft einsetzen und dabei das Fahrrad
sicher und präzise lenken.
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Der
Nichtlenkende, der sogenannte Stoker, treibt mit seinen Armen oder
mit seinen Armen und Beinen, oder nur mit seinen Beinen, an. Dabei
ist der Armantrieb im Fahrradrahmen gelagert und hat keine Verbindung
zur Lenkung des Fahrrades. Der Armantrieb ist somit von der Lenkung
getrennt. Dadurch wird das geschilderte unerwünschte Moment
M, das bei bekannten Fahrrädern durch den Armkurbelantrieb
auf die Lenkung wirkt, durch die Erfindung ganz kompensiert. Durch
diese erfindungsgemäße Anordnung sind Armantriebe
möglich, die die Lenkung nicht beeinflussen. Die Erfindung
ermöglicht es dem Stoker das Tandem mit seiner ganzen Arm-
und Beinkraft anzutreiben, ohne dabei die Lenkung negativ zu beeinflussen
und ohne dass dadurch gefährliche Lenkeinflüsse
entstehen. Dabei ist der Armkurbelantrieb von allen Antriebsarten
der effektivste. Die zweite erfindungsgemäße Antriebsausführung
ist der Armantrieb über Hebel. Diese ist nicht ganz so
effektiv, entspricht aber am ehesten der Ergonomie des Menschen
und trainiert zusätzliche Muskelgruppen.
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Die
Erfindung kann an herkömmliche Tandems, welche ausschließlich
Beinantriebe haben, einfach nachgerüstet werden. Dazu ist
der Armantrieb am Tandemrahmen klemmbar. Weiterhin wird der Armantrieb
mit dem Beinantrieb über Anschraubteile verbunden.
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In
der erfindungsgemäßen Variante A ist der Armantrieb
des Stokers 41 ein Kurbelantrieb. Beim Kurbelantrieb befindet
sich das Kurbellager der Handkurbeln 6 in einem Rahmenstück 7.1 des Fahrradrahmens 7 (3).
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4 zeigt
die Draufsicht der 3. Durch die Lagerung der Handkurbeln 6 im
Fahrradrahmen 7 werden die Kräfte, die beim Antrieb
des Stokers 41 auf die Handkurbeln 6 wirken, vom
Fahrradrahmen 7 aufgenommen. Die Lenkung ist somit vom
Armantrieb entkoppelt.
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Noch
ein Vorteil dieser Variante ist, dass die Antriebskraft der Arme
einfach über einen Synchronriemen
11 übertragen
wird. Dieser Riemen verbindet die Handkurbeln
6 mit den
Tretkurbeln
8 und verläuft in einer parallelen
Wirkebene zur Antriebskette
4 des Hinterrades
17.
Somit ist keine aufwendige Umlenkmechanik notwendig, welche erst
den Armantrieb auf das Hinterrad ermöglicht, wenn sich
die Armkurbeln
6 auf der sich schwenkenden Gabel befinden
(vgl. PCT Patent
WO 00/63066 ,
DE 10 2004 033 810
A1 ).
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Weiterhin
ist auch keine zweite Gangschaltung notwendig, über die
die Antriebskräfte der Armkurbel auf das Vorderrad übertragen
werden. Für den Arm und den Beinantrieb des Stokers 41 und
den Beinantrieb des Piloten 40 kann eine gemeinsame Schaltung
verwendet werden, was Gewicht und Kosten spart.
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In
allen erfindungsgemäßen Varianten ist die Gabel 1 im
Lenkkopflager 2 des Fahrradrahmens 7 drehbar gelagert
(3). Dabei ist die Lenkachse die Lenkkopflagerachse 2.3.
In der Gabel 1 ist das Vorderrad 22 drehbar gelagert.
Die Gabel 1 besteht aus den Gabelrohren 1.1, der
Gabelbrücke 1.2 und des Gabellagerrohres 1.3.
Der Sattel 3 ist fest im Fahrradrahmen 7 geklemmt.
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Der
Lenker 1.8 des Piloten ist fest im Vorbau 1.7 geklemmt.
Der Vorbau 1.7 ist wiederum fest mit dem Gabellagerrohr 1.3 verschraubt.
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Der
Fahrradrahmen 7 enthält eine Rahmenstück 7.1,
indem die Handkurbeln 6 über eine Achse 6.1 drehbar
gelagert sind. In die Handkurbeln 6 sind die Achsen 6.12 geschraubt.
Die Handkurbelgriffe 6.2 sind um die Achsen 6.12 drehbar
gelagert. Die Tretkurbeln 8 sind mit der Achse 8.1 verschraubt.
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Diese
Achse 8.1 ist über das Tretlager drehbar im Fahrradrahmen 7 gelagert.
In die Tretkurbeln 8 sind die Achsen 8.12 geschraubt.
Die Pedale 8.2 sind um die Achsen 8.12 drehbar
gelagert.
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Zum
Antrieb des Fahrrades bewegt der Stoker 41 mit seinen Händen
die Handkurbeln 6 und mit seinen Füßen
die Tretkurbeln 8. An den Kurbeln 6,8 sind
Synchronscheiben 12, 13 befestigt. Diese sind über
einen Synchronriemen 11 miteinander verbunden. Somit ist
ein synchroner Lauf der Kurbeln 6, 8 gewährleistet.
Der Synchronriemen 11 verläuft, aus Fahrersicht,
links vom Fahrradrahmen 7. Die Seitenangaben „links"
und „rechts" bedeuten in allen geschilderten Varianten,
die Seiten aus der Sicht des Fahrradfahrers der in Fahrtrichtung
auf dem Fahrrad sitzt.
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Auf
der rechten Seite des Fahrradrahmens 7 verläuft
die Antriebskette 4. Sie treibt über das Antriebskettenrad 9,
welches fest mit der Tretkurbel 8 verbunden ist, und über
das Antriebsritzel 10 das Hinterrad 17 an. Alternativ
sind die Synchronscheiben 12, 13 Kettenritzel
und der Synchronriemen 11 ist eine Kette. Die Kette ist
dann vorzugsweise von einem Kettenschutz umgeben, um den Fahrer
vor Verschmutzung durch Kettenfett zu schützen.
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Der
Pilot 40 treibt mit seinen Beinen die Tretkurbeln 5 an.
Die Tretkurbeln 5 sind mit der Achse 5.1 verschraubt.
Diese Achse 5.1 ist über das Tretlager drehbar
im Fahrradrahmen 7 gelagert. Die Achsen 5.5 sind
in die Tretkurbeln 5 geschraubt. Die Pedale 5.2 sind
um die Achsen 5.5 drehbar gelagert.
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Die
Tretkurbeln 5 sind fest mit dem Synchronkettenblatt 15 verbunden.
Die Synchronkette 14 verläuft auf der rechten
Seite des Fahrradrahmens 7. Die Synchronkette 14 überträgt
das Antriebsmoment des vorderen Synchronkettenblattes 15 auf
das hintere Synchronkettenblatt 16, welches fest mit der
Tretkurbel 8 verbunden ist.
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Alternativ
ist die Synchronscheibe 13, um die Achse 8.1 der
Tretkurbeln 8, drehbar gelagert und über einen
Freilauf mit der Achse 8.1 verbunden. Bei dieser Ausführung
können der Pilot 40 und der Stoker 41 das
Fahrrad nur über die Tretkurbeln 5, 8 antreiben,
ohne dass sich dabei die Handkurbeln 6 bewegen.
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Alternativ
ist das Synchronkettenblatt 16, um die Achse 8.1 der
Tretkurbeln 8, drehbar gelagert und über einen
Freilauf mit Antriebskettenrad 9 verbunden. Bei dieser
Ausführung kann der Stoker 41 das Fahrrad allein
antreiben, ohne dass sich dabei die Tretkurbeln 5 des Piloten 40 bewegen.
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Alternativ
ist das Antriebskettenrad 9, um die Achse 8.1 der
Tretkurbeln 8, drehbar gelagert und über einen
Freilauf mit der Achse 8.1 verbunden. Bei dieser Ausführung
kann der Pilot 40 das Fahrrad allein antreiben, ohne dass
sich dabei die Handkurbeln 6 und die Tretkurbeln 8 des
Stokers 41 bewegen.
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Alternativ
können die drei eben beschriebenen Varianten miteinander
ausgeführt sein. Dann kann der Pilot 40 das Fahrrad
allein mit seinen Beinen antreiben, oder der Stoker 41 kann
das Fahrrad allein mit seinen Beinen oder mit seinen Armen und Beinen
antreiben. Auch können der Pilot 40 und der Stoker 41 das
Fahrrad zusammen antreiben. Dabei kann der Stoker 41 das
Fahrrad nur über die Tretkurbeln 8 antreiben,
ohne dass sich dabei die Handkurbeln 6 bewegen, oder er
kann es über die Handkurbeln 6 und die Tretkurbeln 8 gleichzeitig
antreiben.
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Alternativ
verläuft die Synchronkette 14 mit den Synchronkettenblättern 15, 16,
neben dem Synchronriemen 11 und der Synchronscheibe 13,
auf der linken Seite des Fahrradrahmens 7 (ohne Abbildung).
In dieser Ausführung steht für das Antriebskettenrad 9 mehr
Einbauraum zur Verfügung. Somit kann das Antriebskettenrad 9 als
Zwei- oder Dreifachkettenrad mit Umwerferschaltung ausgeführt werden.
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In 3 sind
die Handkurbel 6 in einem Winkel von 180° zueinander
angeordnet. Bei dieser Anordnung bleibt der Oberkörper
des Fahrradfahrers während des Kurbelns besonders ruhig.
Prinzipiell jedoch ist das Fahrrad mit jedem Winkel zwischen 0° und
360° fahrbar. Bei einem Winkel von 0° stehen die Handkurbeln 6 parallel
zueinander.
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In 3 sind
die Handkurbel 6 parallel zu den Tretkurbeln 8 angeordnet.
Prinzipiell jedoch ist das Fahrrad mit jeder anderen Winkelanordnung, von
Handkurbel 6 zu Tretkurbeln 8 zueinander, fahrbar.
Vorteilhaft ist eine gegensinnige Winkelanordnung, von Handkurbel 6 zu
Tretkurbeln 8 zueinander. Bei dieser Anordnung heben sich
die Zieh- und Schubkräfte auf Handkurbeln 6 und
Tretkurbeln 8, von jeweils rechter Arm zu rechtem Bein
und linkem Arm zu linkem Bein, nahezu auf. Folglich sind die Kräfte.
die auf den Stoker 41 während des Arm- und Beinantriebes
wirken, relativ gering.
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Alternativ
verfügt das Fahrrad über keinen Beinantrieb für
den Stoker. Dies ist von Vorteil falls es sich bei dem Stoker um
einen behinderten Fahrradfahrer handelt, der mit seinen Beinen das
Fahrrad nicht antreiben kann. Diese Alternative der Variante A entspricht
der 3, allerdings verfügt diese Alternative über
keine Tretkurbeln 8. Stattdessen sind am Fahrradrahmen
Auflagen befestigt, in welche der Stoker seine Beine ablegen kann
(ohne Abbildung).
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In
der erfindungsgemäßen Variante B1 der Erfindung
entspricht die Lenkung und der Antrieb des Piloten 40 dem
der Variante A. Der Antrieb durch den Stoker 41 unterscheidet
sich allerdings von dem der Variante A. In der Variante B1 treibt
der Stoker 41 ebenfalls mit seinen Beinen die Tretkurbeln 8 des Fahrrades
an. Allerdings treibt der Stoker 41 das Fahrrad mit seinen
Armen über Armhebel 6.15 und 6.16 an
(5). 6 zeigt den Schnitt E-E der 5,
wobei in 6 der Pilot 40 und
der Stoker 41 nicht dargestellt sind. Beim Antrieb entspricht
der Bewegungsablauf des Stokers 41 dem Bewegungsablauf
auf Crosstrainern in Fitnessstudios. Zum Antrieb hält der
Stoker 41 mit seinen Händen die Handgriffe 6.4 fest.
Die Handgriffe 6.4 sind fest auf den Armhebeln 6.15 und 6.16 angebracht.
Durch Armbewegungen bewegt der Stoker 41 die Armhebel 6.15 und 6.16 vor
und zurück. Die Armhebel 6.15 und 6.16 sind über
die Achse 6.8 schwenkbar im Rahmenstück 7.4 gelagert.
Das Rahmenstück 7.4 ist fest mit dem Fahrradrahmen 7 verbunden.
Mit seinen Beinen tritt der Stoker 41 auf die Trittbretter 8.8 und 8.3.
In die Tretkurbeln 8 sind die Achsen 8.6, 8.7 geschraubt.
Das eine Ende des Trittbrettes 8.8 ist um die Achse 8.6 drehbar
gelagert. Das andere Ende des Trittbrettes 8.8 ist über
die Achse 8.4 schwenkbar im Armhebel 6.15 gelagert.
Das eine Ende Trittbrettes 8.3 ist um die Achse 8.7 drehbar
gelagert. Das andere Ende des Trittbrettes 8.3 ist über
die Achse 8.5 schwenkbar im Armhebel 6.16 gelagert.
Der Vorteil der Trittbretter ist, dass der Stoker 41 beim
Stehendfahren auf den Trittbrettern, aufgrund der großen
Aufstandsfläche, einen sicheren Halt findet. Außerdem
kann er aufgrund der großen Aufstandsfläche die
Position seiner Füße auf den Trittbrettern 8.8 und 8.3 variieren
und somit seine Körperhaltung während des Antriebes
auf die Fahrbedingungen anpassen. Beispielsweise ist es für
den Stoker 41 vorteilhaft, beim Bergauffahren den jeweiligen
Fuß am hinteren Ende des jeweiligen Trittbrettes aufzustellen, um
durch den relativ großen Beinhub ein relativ großes
Moment auf die Tretkurbeln 8 zu erzeugen und gleichzeitig
die Körpermittelachse des Stokers in Richtung Berg zu neigen.
Der Stoker kann auch im Sitzen fahren. Dabei sitzt er auf dem Sattel 3.
Beim Sitzendfahren kann der Stoker die Armhebel 6.15, 6.16 auch
weiter unten umfassen, welche dazu unterhalb der Handgriffe 6.4,
vorzugsweise mit Gummi oder Lenkerband ummantelt sind. Fährt
der Stoker vor allem im Sitzen, dann sind Armhebel 6.15, 6.16 vorteilhaft,
die kürzer sind, bezüglich des Abstandes von den
Handgriffen 6.4 zur Achse 6.8 (ohne Abbildung).
Alternativ ist dieser Abstand durch teleskopierbare Armhebel 6.15, 6.16 variierbar
(ohne Abbildung).
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Die
erfindungsgemäße Variante B2 der Erfindung entspricht
der Variante B1. Allerdings sind in der Variante B2 die Armhebel 6.15 und 6.16 über Schenkel 8.15, 8.16 mit
den Tretkurbeln 8 verbunden (7), anstatt über
Trittbretter 8.8 und 8.3. 8 zeigt
den Schnitt F-F der 7. Die Achsen 8.6, 8.7 sind
in die Tretkurbeln 8 geschraubt. Das eine Ende des Schenkels 8.15 ist
um die Achse 8.6 drehbar 8 gelagert. Das andere
Ende des Schenkels 8.15 ist über die Achse 8.4 schwenkbar
im Armhebel 6.15 gelagert. Das eine Ende des Schenkels 8.16 ist
um die Achse 8.7 drehbar gelagert. Das andere Ende des Schenkels 8.16 ist über
die Achse 8.5 schwenkbar im Armhebel 6.16 gelagert.
Die Pedale 8.2 sind um die Achsen 8.6 und 8.7 drehbar
gelagert. Zum Antrieb tritt der Stoker mit seinen Beinen die Pedale 8.2 und bewegt
mit seinen Armen die Armhebel 6.15 und 6.16 vor
und zurück.
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Alternativ
sind die Armhebel 6.15, 6.16 oberhalb der Achse 6.8 nach
außen, d. h. von der Fahrradmittelachse 7.3 weg,
abgekröpft (ohne Abbildung).
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Dadurch
wird erreicht, dass die Handgriffe 6.4, wenn sie parallel
zueinander stehen, in etwa schulterbreit voneinander entfernt sind.
Diese Entfernung ist für den Armantrieb am ergonomischsten.
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Die
erfindungsgemäße Variante B3 der Erfindung entspricht
der Variante B2. Allerdings sind in der Variante B3 die Armhebel 6.15 und 6.16 und
die Schenkel 8.15, 8.16 anders angeordnet, als
in Variante B2. In Variante B3 (11) befindet
sich die Achse 6.8 der Armhebel 6.15 und 6.16 weiter
Richtung Sattel des Stokers. Stehen die Armhebel 6.15 und 6.16 parallel
zueinander, dann befinden sich die Tretkurbeln 8 nahezu
in horizontaler Stellung. Befinden sich die Armhebel 6.15 und 6.16 hingegen
an ihrem Hubende, dann befinden sich die Tretkurbeln 8 etwa
in vertikaler Stellung. 11 zeigt
eine Tretkurbelstellung, bei der die Tretkurbel 8 etwa
einen Winkel von 45° zur horizontalen Stellung hat. In
der Variante B2 verhält es sich genau umgekehrt. Stehen
in Variante B2 die Armhebel 6.15 und 6.16 parallel
zueinander, dann befinden sich die Tretkurbeln 8 nahezu
in vertikaler Stellung. Befinden sich die Armhebel 6.15 und 6.16 hingegen
an ihrem Hubende, dann befinden sich die Tretkurbeln 8 etwa
in horizontaler Stellung.
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In
der erfindungsgemäßen Variante C der Erfindung
entspricht die Lenkung des Piloten 40 dem der Variante
A. Der Bewegungsablauf des Stokers 41 beim Antrieb entspricht
in etwa dem der Variante B1. Jedoch sind in der Variante C die Tretkurbeln 5 des Piloten 40 mit
den Tretkurbeln 8 des Stokers 41 über gemeinsame
Trittbretter 8.9, 8.10 verbunden (9). 10 zeigt
den Schnitt G-G der 9. Der Pilot 40 und
der Stoker 41 sind in 9, 10 nicht
dargestellt. Die Achsen 8.11, 8.13 sind in die
Tretkurbeln 8 geschraubt. Die Achsen 5.3, 5.4 sind
in die Tretkurbeln 5 geschraubt. Das eine Ende des Trittbrettes 8.9 ist
um die Achse 8.11 drehbar gelagert. Das andere Ende des
Trittbrettes 8.9 ist um die Achse 5.3 drehbar
im gelagert. Das eine Ende des Trittbrettes 8.10 ist um
die Achse 8.13 drehbar gelagert. Das andere Ende des Trittbrettes 8.10 ist
um die Achse 5.4 drehbar gelagert.
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Das
Trittbrett 8.9 ist über einen Hebel 6.9 mit dem
Armhebel 6.15 verbunden. Der Hebel 6.9 ist über
die Achse 6.11 schwenkbar im Armhebel 6.15 gelagert
und er ist schwenkbar um die Achse 8.11, also schwenkbar
zur Tretkurbel 8 und zum Trittbrett 8.9, gelagert.
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Das
Trittbrett 8.10 ist über einen Hebel 6.10 mit
dem Armhebel 6.16 verbunden. Der Hebel 6.10 ist über
die Achse 6.13 schwenkbar im Armhebel 6.16 gelagert
und er ist schwenkbar um die Achse 8.13, also schwenkbar
zur Tretkurbel 8 und zum Trittbrett 8.10, gelagert.
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Der
Stoker 41 treibt das Fahrrad mit seinen Armen über
Armhebel 6.15 und 6.16 an. Wie in Variante B entspricht
der Bewegungsablauf des Stokers 41 beim Antrieb dem Bewegungsablauf
auf Crosstrainern in Fitnessstudios. Zum Antrieb hält der
Stoker 41 mit seinen Händen die Handgriffe 6.4 fest.
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Durch
Armbewegungen bewegt der Stoker die Armhebel 6.15 und 6.16 vor
und zurück. Die Armhebel 6.15 und 6.16 sind über
die Achse 6.8 schwenkbar im Rahmenstück 7.4 gelagert.
Das Rahmenstück 7.4 ist fest mit dem Fahrradrahmen 7 verbunden.
Der Pilot 40 und der Stoker 41 treten zum Antrieb
mit ihren Beinen auf die gemeinsamen Trittbretter 8.9, 8.10.
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Alternativ
ist bei der Variante C der Lenker 1.8 nach oben verlängert.
Diese Verlängerung ist in der 9 gestrichelt
dargestellt. Dieser verlängerte Lenker 1.8 ermöglicht
es dem Piloten beim Stehendfahren eine sehr aufrechte Körperhaltung
einzunehmen, welche der Körperhaltung und dem Bewegungsablauf
des natürlichen Gehens sehr nahe kommt. Wahlweise kann
der Pilot 40 beim Fahren auch die herkömmliche
Sitzposition einnehmen und das Fahrrad über die Trittbretter 8.9, 8.10.
antreiben. Ein Vorteil der Trittbretter 8.9, 8.10 für
den Piloten 40 ist, dass beim Stehendfahren oder beim Sitzendfahren
auf den Trittbrettern 8.9, 8.10, aufgrund der
großen Aufstandsfläche, einen sicheren Halt findet.
Außerdem kann er aufgrund der großen Aufstandsfläche
die Position seiner Füße auf den Trittbrettern 8.9, 8.10 variieren
und somit seine Körperhaltung während des Antriebes
auf die Fahrbedingungen anpassen.
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Alternativ
kann bei der Variante C auf die Synchronkette 14 und die
Synchronkettenblätter 15, 16 verzichtet
werden. Dadurch wird Gewicht gespart. In diesem Fall erfolgt die
Momentenübertragung von den Tretkurbeln 5 auf
die Tretkurbeln 8 über die Trittbretter 8.9, 8.10.
Allerdings erfolgt mit der Synchronkette 14 und den Synchronkettenblättern 15,16 eine gleichmäßigere
Momentenübertragung von den Tretkurbeln 5 auf
die Tretkurbeln 8.
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Die
erfindungsgemäße Variante D entspricht der Variante
A, allerdings sind die Tretkurbeln 5, 8, wie in
Variante C, mit Trittbrettern 8.9, 8.10 verbunden
und die Pedale 5.2, 8.2 entfallen (ohne Abbildung).
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Alle
beschriebenen Varianten können auch an herkömmliche
Tandems, welche ausschließlich Beinantriebe haben, einfach
nachgerüstet werden. Dazu ist das Rahmenstück,
in welchem der Armantrieb im Fahrradrahmen 7 gelagert ist, über
eine Klemm- oder über eine Schraubverbindung mit dem Fahrradrahmen 7 fest
verbindbar. In der Variante A ist dies das Rahmenstück 7.1,
welches mit dem Fahrradrahmen 7 verbunden wird. Im Rahmenstück 7.1 vormontiert
sind Komponenten des Armantreibes, wie beispielsweise die Achse 6.1,
sowie die Handkurbeln 6 mit der Synchronscheibe 12.
Weiterhin wird in der Variante A die nachgerüstete Synchronscheibe 13 an
die Tretkurbel 8 angeschraubt und die Synchronscheiben 12, 13 mit
dem Synchronriemen 11 verbunden.
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In
den Varianten B und C wird das Rahmenstück 7.4 sowie
die genannten Trittbretter, Achsen und Hebel nachgerüstet.
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Alle
beschriebenen Varianten können auch als vollgefedertes
Fahrrad ausgeführt sein. Dann ist die Gabel eine Federgabel
und die Hinterradaufhängung ist eine gefederte Hinterradschwinge.
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Als
Alternative für alle Varianten wird das Fahrrad über
die „Brake by Wire"-Technologie gebremst. Wie sie auch
in ähnlicher Weise bereits in Automobilen verwendet wird.
Der Vorteil dabei ist, dass die Bowdenzüge von den Bremshebeln
zu den Bremsen entfallen. Stattdessen ermitteln Sensoren an den
Bremshebeln die Bremskraft des Fahrradfahrers. Die Signale von diesen
Sensoren werden über Kabel oder über Funk an das
Bremssteuergerät weitergeleitet.
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Als
Alternative für alle Varianten ist das Fahrrad für
mehrere Stoker konzipiert. Dazu sind mehrere erfindungsgemäßen
Stokersitzplätze in Reihe hintereinander angeordnet, welche über
ebenso erfindungsgemäße Antriebe verfügen,
wie die bereits beschriebenen Varianten.
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Als
Alternative für alle Varianten besitzen die Handkurbelgriffe
des Stokers keine Bremshebel. In diesem Fall verfügt das
Fahrrad über keine Bremsen für den Stoker und
nur der Pilot 40 kann bremsen, indem er die Bremshebel
an seinem Lenker betätigt, oder das Fahrrad verfügt über
eine Rücktrittbremse, die durch ein Rückwärtskurbeln
mit den Armen oder den Beinen betätigt wird.
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Als
Alternative für alle Varianten verfügt das Fahrrad
zusätzlich über einen elektrischen Hilfsmotor.
Solche Hilfsmotoren sind bekannt. Sie befinden sich üblicherweise
in der Antriebsnabe des Hinterrades. Alternativ befindet sich der
Motor, samt dem dazugehörigen Akku, im Sitzrohr des Fahrrades.
Dann verbinden Zahnräder den Motor mit der Tretkurbel. Über
diese Zahnräder überträgt der Motor sein
Drehmoment an die Tretkurbel. Der Motor kann parallel zum manuellen
Antrieb durch den Fahrradfahrer zugeschaltet werden. Mit Hilfe des
Motors kann der Fahrradfahrer noch große Steigungen überwinden und
beschleunigen, selbst wenn ihm nach einer langen Tour schon die
Kraft in seinen Armen und Beinen ausgegangen ist.
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Die
Beschreibung ist auch Bestandteil des erfinderischen Gedankens.
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- 1
- Gabel
- 1.1
- Gabelrohr
- 1.2
- Gabelbrücke
- 1.3
- Gabellagerrohr
- 1.7
- Vorbau
- 1.8
- Lenker
- 2
- Lenkkopflager
- 2.3
- Lenkkopflagerachse
- 3
- Sattel
- 4
- Antriebskette
- 5
- Tretkurbel
- 5.1
- Achse
- 5.2
- Pedal
- 5.3
- Achse
- 5.4
- Achse
- 5.5
- Achse
- 6
- Handkurbel
- 6.1
- Achse
- 6.2
- Handkurbelgriff
- 6.3
- Handkurbelgriff
- 6.4
- Handgriff
- 6.8
- Achse
- 6.9
- Hebel
- 6.10
- Hebel
- 6.11
- Achse
- 6.12
- Achse
- 6.13
- Achse
- 6.15
- Armhebel
- 6.16
- Armhebel
- 7
- Fahrradrahmen
- 7.1
- Rahmenstück
- 7.2
- Lager
- 7.3
- Fahrradmittelachse
- 7.4
- Rahmenstück
- 8
- Tretkurbel
- 8.1
- Achse
- 8.2
- Pedal
- 8.3
- Trittbrett
- 8.4
- Achse
- 8.5
- Achse
- 8.6
- Achse
- 8.7
- Achse
- 8.8
- Trittbrett
- 8.9
- Trittbrett
- 8.10
- Trittbrett
- 8.11
- Achse
- 8.12
- Achse
- 8.13
- Achse
- 8.15
- Schenkel
- 8.16
- Schenkel
- 9
- Antriebskettenrad
- 10
- Antriebsritzel
- 11
- Synchronriemen
- 12
- Synchronscheibe
- 13
- Synchronscheibe
- 14
- Synchronkette
- 15
- Synchronkettenblatt
- 16
- Synchronkettenblatt
- 17
- Hinterrad
- 22
- Vorderrad
- 35
- Antriebsritzel
- 37
- Antriebskette
- 38
- Antriebsritzel
- 39
- Spannrolle
- 40
- Pilot
- 41
- Stoker
- 42
- Kettenritzel
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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-
Zitierte Patentliteratur
-
- - DE 19829750
A1 [0002]
- - DE 19632519 A1 [0003]
- - DE 102004033810 A1 [0003, 0010]
- - WO 00/63066 [0010]