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Die Erfindung betrifft einen personenbetätigten Antrieb beziehungsweise Pedalantrieb, der insbesondere für ein Fahrrad geeignet ist.
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Derartige personenbetätigte Antriebe beziehungsweise Pedalantriebe weisen im Allgemeinen eine Kurbelwelle mit an ihren axialen Enden aufgesteckten Kurbeln auf, die sich radial gegenläufig erstrecken. An den Enden der Kurbeln sind im Allgemeinen vom Benutzer zu betätigende Betätigungselemente, zum Beispiel Fußpedale oder Handpedale, angelenkt. Der Benutzer tritt die Pedale in einer Kreisbewegung, das heißt auf einem Pedalkreis, so dass das Antriebsmoment über die Kurbeln, die Kurbelwelle und zum Beispiel einen Kettentrieb mit Kettenblättern, einer Fahrradkette und Abtriebsritzeln auf ein Hinterrad übertragen wird.
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Es zeigt sich, dass die Kraft- und Energieeinleitung durch den Fahrer im Wesentlichen beim Abwärtstreten auf das Pedal erfolgt; die meisten Fahrer legen ihr Gewicht auf das jeweils nach unten zu tretende Pedal. Zwar sind Pedalsysteme mit Schlaufen oder auch Rastsysteme bekannt, bei denen die Pedale an der Unterseite spezieller Radschuhe einrasten; auch bei geübten Fahrern ist jedoch der faktische Beitrag der Energieeinleitung während der Aufwärtsbewegung der Pedale gering.
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Weiterhin erfolgt in dem oberen und unteren Totpunkt der Kreisbewegung der Pedale keine nennenswerte Drehmoment-Einleitung. Wenn die Kurbeln somit im Wesentlichen senkrecht stehen, führt die im Wesentlichen vertikal nach unten gerichtete Krafteinleitung auf das Pedal durch den Fahrer zu keinem nennenswerten Drehmoment, das sich aus dem Kreuzprodukt des Hebelarms und dem auf den Hebel eingeleiteten Kraftvektor ergibt. Der Antrieb erfolgt bei jeder Kurbel somit im Wesentlichen über einen Drehwinkel von weniger als 180°.
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Neben Fußpedalen sind auch Handpedale bekannt, das heißt Hand-Betätigungseinrichtungen, die für einen manuellen oder händischen Antrieb eingesetzt werden, zum Beispiel von Behinderten-Sportlern. Auch bei derartigen Handpedalen erfolgt eine ungleichmäßige Belastung der Handpedale während ihrer Kreisbewegung um die Antriebsachse.
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Die
DE 76 09 228 U zeigt einen Kurbelantrieb für Fahrräder, dessen Kurbelhebel zweiteilig ausgeführt ist, wobei die dem Tretlagergehäuse entferntere Kurbelkomponenten mittels eines Kettenrades und einer Steuerkette mit einem, am Tretlagergehäuse fest montierten Kettenrad, verbunden ist. Hierdurch wird ein verlängerter Hebelarm bei den Abwärtsbewegungen der Pedale erreicht.
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Die
JP 2007-83 811 A beschreibt ein Fahrrad mit einem Kurbelantrieb, der einen vergleichbaren Aufbau zum zuletzt beschrieben Kurbelantrieb aufweist. Der Aufbau bestehend ebenfalls aus zwei zueinander beweglichen Kurbelkomponenten und dient einer erhöhten Antriebseffizienz.
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Die
JP H10-35 573 A zeigt einen Kurbelantrieb, der einen verlängerten Hebelarm beim Hinuntertreten des Pedals als beim Heraufbewegen des Pedals ermöglicht. Hierzu ist der Kurbelhebel zweiteilig ausgeführt, wobei die dem Tretlagergehäuse entferntere Kurbelhebelkomponente mittels eines Kettenrades und einer Steuerkette mit einem, am Tretlagergehäuse befestigten Kettenrad, verbunden ist.
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Die
WO 2005/032 925 A2 offenbart einen Kurbelantrieb, dessen zweiteilige Kurbelhebel zueinander beweglich sind. Die dem Tretlagergehäuse entferntere Kurbelhebelkomponente wird mittels eines Riemenrades und einem Steuerriemen mit einem Riemennrad, das am Tretlager befestigt ist, verbunden, um eine ovale und somit ergonomischere Tretbewegung zu ermöglichen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen personenbetätigten Antrieb, insbesondere Pedalantrieb, zur Betätigung durch einen Benutzer zu schaffen, der eine effektive Betätigung und gute Krafteinleitung ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird durch einen personenbetätigten Antrieb nach Anspruch 1 gelöst. Die Unteransprüche beschreiben bevorzugte Weiterbildungen. Weiterhin wird ein Fahrzeug, insbesondere Fahrrad, mit einem derartigen personenbetätigten Antrieb oder Pedalantrieb geschaffen das diese Aufgabe ebenfalls löst.
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Somit ist zwischen der auf der Kurbelwelle befestigten Kurbel und der vom Benutzer zu betätigenden Betätigungseinrichtung beziehungsweise dem Pedal eine Verlängerungskurbel vorgesehen. Die Verlängerungskurbel ist in einer Verlängerungskurbel-Achse an der Kurbel angelenkt und nimmt selbst wiederum die Betätigungseinrichtung (Pedal) auf. Hierbei sind Kopplungseinrichtungen vorgesehen, die den Neigungswinkel der Verlängerungskurbeln gegenüber dem Rahmen konstant halten. Somit weist die Verlängerungskurbel in sämtlichen Kurbelstellungen den gleichen Neigungswinkel gegenüber dem Rahmen beziehungsweise gegenüber dem Benutzer auf.
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Die Kopplungseinrichtung wird vorteilhafterweise durch eine Kopplung der Verlängerungskurbel-Welle mit dem Rahmen ausgebildet. Hierzu ist vorteilhafterweise auf der Verlängerungskurbel-Welle ein oberes Kopplungsrad, insbesondere Zahnrad oder Riemenrad gesetzt, das mit einem rahmenfesten Rad, insbesondere einem rahmenfesten Rad gleichen Durchmessers oder gleicher Zähnezahl, gekoppelt ist. Hierzu kann ein Riementrieb oder eine Kette zwischen den beiden Rädern vorgesehen sein. Indem die beiden Räder beziehungsweise Riemenräder den gleichen Durchmesser aufweisen, führt somit das auf die Verlängerungskurbel-Welle gesetzte äußere Rad eine Umlaufbewegung um die Antriebsachse ohne Eigenrotation durch. Statt eines Riemenrades kann auch eine Kette mit Kettenrädern, oder eine Kopplung durch Zahnradeingriffe zwischen dem in der Verlängerungskurbel-Welle vorgesehenen äußeren Rad und dem rahmenseitigen, inneren Rad vorgesehen sein.
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Während des Fahrbetriebs dreht somit die Kurbel – in gewohnter Weise – in Antriebs-Drehrichtung. Die Verlängerungskurbeln drehen auf den Kurbeln beziehungsweise relativ zu den Kurbeln in der entgegengesetzten Richtung und halten hierdurch ihre Neigung relativ zum Rahmen konstant.
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Bereits hierdurch werden einige Vorteile erreicht:
Indem die beiden Pedale durch die zusätzliche Verlängerungskurbel in sämtlichen Stellungen um einen konstanten Vektor verstellt sind, beschreiben sie einen Pedalkreis, der gegenüber dem herkömmlichen Pedalkreis eines Pedalantriebs versetzt ist. Ein herkömmlicher Pedalkreis wird durch die Enden der Kurbeln festgelegt und liegt somit rotationssymmetrisch auf der Antriebsachse. Erfindungsgemäß wird hingegen vorzugsweise der Pedalkreis in einstellbarer Weise verschoben; er wird vorzugsweise insbesondere nach vorne und oben verschoben. Hierdurch wird vorzugsweise eine herkömmliche Totpunkt-Situation vermieden, bei der das obere Pedal im oberen Totpunkt und das untere Pedal im unteren Totpunkt liegt; durch die Verlängerungskurbeln sind die Positionen der Pedale verschoben und ermöglichen auch bei vertikal verlaufender Kurbel weiter eine Krafteinleitung durch eine im Wesentlichen vertikale, nach unten gerichtete Belastung.
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Da die Drehmoment-Einleitung weiter auf die Antriebsachse erfolgt, die Drehung der Betätigungseinrichtungen beziehungsweise Pedale jedoch um den Mittelpunkt des Pedalkreises erfolgt, liegt auch in dem unteren und oberen Totpunkt der Drehbewegung des Pedalkreises weiter eine Drehmoment-Einleitung in die Antriebsachse vor; der Pedalkreis-Mittelpunkt und die Antriebsachse werden insbesondere gezielt unterschiedlich eingestellt.
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Hierbei kann der Pedalkreis durch eine von der Kurbel aus nach vorne und oben verlaufende Verlängerungskurbel derartig positioniert werden, dass die vertikal nach unten gerichtete, das heißt abwärtige Betätigung mit einem großen Hebelarm und über eine große Weglänge erfolgt. Somit wird die Betätigung verbessert und vereinfacht, da die vertikale Abwärtsbewegung eine bessere Krafteinleitung durch den Benutzer ermöglicht als die Aufwärtsbewegung.
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Gemäß einer Ausbildung werden die Verlängerungskurbeln bei stehendem Antrieb mechanisch durch den Benutzer mit entsprechendem Werkzeug (zum Beispiel Inbusschlüssel) in die gewünschte Position, das heißt Neigungswinkel eingestellt.
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Gemäß einer bevorzugten Ausbildung ist für jede Verlängerungskurbel eine Vorlaufsperre vorgesehen, die eine Relativ-Drehung der Verlängerungskurbel gegenüber der Kurbel in der Antriebs-Drehrichtung blockiert, die entgegengesetzte Drehrichtung (Einstell-Drehrichtung) jedoch zulässt. Durch die Vorlaufsperre kann insbesondere auch eine Einstellbarkeit des Neigungswinkels der Verlängerungskurbel erreicht werden.
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Die Vorlaufsperre kann gemäß einer Ausbildung zwischen der Verlängerungskurbel-Welle und der Kurbel vorgesehen sein, das heißt als obere Vorlaufsperre. Der Neigungswinkel ist dann im Allgemeinen während der Fahrt fest.
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Alternativ hierzu kann sie zum Beispiel auch in der Kopplungseinrichtung, insbesondere zwischen dem rahmenseitigen unteren Rad der Kopplungseinrichtung und dem Rahmen vorgesehen sein, das heißt als untere Vorlaufsperre.
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Beide Vorlaufsperren ermöglichen somit die Rückwärts-Drehbewegung (Einstell-Drehrichtung) der Verlängerungskurbel gegenüber der Kurbel, ergänzend auch eine Drehung in Einstell-Drehrichtung bei fester Kurbel während der Fahrt, so dass der Benutzer bei feststehender Kurbel den Neigungswinkel einstellen kann.
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Bei einer Vorlaufsperre kann durch nach oben Ziehen des Pedals somit der Neigungswinkel der Verlängerungskurbel verstellt werden. Eine Übertragung von Zugkräften nach oben, zum Beispiel mit einrastenden Pedalen/Pedalsysteme oder Schlaufen, dient dann nicht mehr dem Antrieb; durch das nach oben Ziehen kann der Fahrer aber während der Fahrt den Neigungswinkel ändern, zum Beispiel indem er abwechselnd links und rechts ein Pedal in einer festen Position hält und die andere durch Rückwärtsdrehen der Verlängerungskurbel einstellt. Die Ausbildung einer Rücktrittbremse wird dann im Allgemeinen entfallen.
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Die Vorlaufsperre kann insbesondere auch deaktivierbar und aktivierbar sein, zum Beispiel durch einen Schalter an der Innenseite der Kurbel beziehungsweise an der Kopplungseinrichtung.
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Die Verstellung des Neigungswinkels kann zum einen individuell, das heißt für jeden Fahrer spezifisch erfolgen, wobei hierdurch neben der Änderung der Hebelarme und somit der Untersetzung auch eine Änderung der Position des Pedalkreises erreicht werden kann. Weiterhin kann jeder Fahrer den Neigungswinkel auch spezifisch für jeweilige Fahrstrecken einstellen, das heißt zum Beispiel bei einer Bergstrecke mit Steigungen anders als bei einer flacheren Strecke.
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Die – untere oder obere – Vorlaufsperre kann auch deaktivierbar beziehungsweise abschaltbar vorgesehen sein, zum Beispiel durch einen Schalter (zum Beispiel Drehschalter oder Knopf), der die Vorlaufsperre deaktiviert oder aktiviert.
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Vorlaufsperren als solche, die somit die Drehung in eine Drehrichtung blockieren, sind sowohl aus dem Fahrradbereich als auch zum Beispiel aus Ratschen und anderen Werkzeugen bekannt.
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Bei Fahrrädern mit durch die Kurbelwelle angetriebenen Kettenblättern wird die Rahmen-Anbindung an der Kettenblatt-Seite beziehungsweise Antriebsseite erschwert. Bei derartigen Ausbildungen kann bei einem Fahrrad zum Beispiel von einem Rahmenrohr ein Rahmen-Bügel oder Haltearm vorgesehen sein, der an der zum Beispiel rechten Seite die rahmenseitige Anbindung der Kopplungseinrichtung ermöglicht.
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Die Länge der Verlängerungskurbeln kann fest oder auch variabel sein; die Verlängerungskurbeln können zum Beispiel jeweils durch zwei ineinander gesetzte Teile, zum Beispiel auseinander ziehbare Profile oder Schienen gebildet sein, so dass durch Auseinanderziehen die Länge der Verlängerungskurbel vergrößert wird, durch Ineinanderschieben hingegen verkleinert. Hierdurch kann somit der Mittelpunkt des Pedalkreises verschoben werden. Auch hier bleibt der Radius des Pedalkreises konstant.
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Somit sind grundsätzlich zwei Parameter einstellbar: der Neigungswinkel der Verlängerungskurbel und die Länge der Verlängerungskurbeln.
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beiliegenden Zeichnungen an einigen Ausführungsformen näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine perspektivische Ansicht eines Pedalantriebs als eine Ausführungsform der Erfindung;
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2 eine weitere, vergrößerte Ansicht des Pedalantriebs aus 1;
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3–5 Seitenansichten des Pedalantriebs in verschiedenen Stellungen:
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3 eine Stellung der Kurbeln in dem unteren und oberen Totpunkt bei einem Neigungswinkel der Verlängerungskurbeln von etwa 45°;
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4 die Stellung der Kurbeln aus 3 bei verringerten Neigungswinkeln;
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5 eine gegenüber 3 um etwa 90° gedrehte Kurbel-Stellung bei unverändertem Neigungswinkel von etwa 45°;
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6 eine leicht perspektivische Aufsicht auf den Pedalantrieb;
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7 ein Fahrrad mit dem Pedalantrieb aus 1 bis 6;
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8 eine weitere Ausführungsform mit Deaktivierungseinrichtung und Deaktivierungs-Betätigungseinrichtung.
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An einem in 7 beispielhaft gezeigten Fahrrad 1 mit einem Rahmen 2 ist ein nachfolgend näher beschriebener Pedalantrieb 3 vorgesehen, der – in an sich üblicher Weise – über eine Getriebe-Einheit 5 zum Antreiben eines Hinterrades 6 des Fahrrades 1 dient. Die Getriebe-Einheit 5 weist bei einer Kettenschaltung zum Beispiel gemäß 2 drei auf der Antriebs-Achse A (Tretlager-Achse) angeordnete Antriebseinheiten 8, zum Beispiel Antriebs-Kettenblatter, eine Antriebskette 9 und auf der Hinterrad-Nabe des Hinterrades 6 wiederum mehrere abtriebsseitige Zahnritzel auf. Entsprechend kann jedoch auch ein Hinterrad-Naben-Getriebe vorgesehen sein, so dass lediglich eine einzige Antriebseinheite 8 vorgesehen und eine Getriebeschaltung innerhalb der Hinterrad-Nabe des Hinterrades 6 vorgesehen ist.
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In einer Tretlager-Buchse 2a des Rahmens 2 ist eine Kurbelwelle (Antriebswelle) 10 in der Antriebs-Achse A gelagert. Auf die axialen Enden der Kurbelwelle 10 sind eine linke Kurbel 11 und entsprechend eine rechte Kurbel 12 drehstarr aufgesteckt, zum Beispiel mittels eines Vierkant-Eingriffs. Die beiden Kurbeln 11 und 12 erstrecken sich – gegenläufig beziehungsweise in um 180° versetzte Richtungen – radial von der Antriebs-Achse A nach außen. Im radial äußeren Endbereich 11b beziehungsweise 12b der Kurbeln 11 und 12 ist jeweils eine Verlängerungskurbel 14, 15 in einer Verlängerungskurbel-Achse B1, B2 gelagert. Am äußeren Ende 14b beziehungsweise 15b der Verlängerungskurbel 14 beziehungsweise 15 ist dann in einer Pedal-Achse C1 beziehungsweise C2 jeweils ein Betätigungselement 16, 17 drehbar gelagert.
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Gegenüber einer herkömmlichen Tretlager-Ausbildung ist somit auf jeder Seite – links und rechts – jeweils eine zusätzliche Verlängerungskurbel 14, 15 zwischen das jeweilige Betätigungselement 16, 17 und die jeweilige Kurbel 11, 12 gesetzt beziehungsweise gelenkig vorgesehen. Hierbei ist jeweils eine Verlängerungskurbel-Welle 19 in der Kurbel 11 beziehungsweise 12 gelagert. Die Verlängerungskurbeln 14, 15 sind jeweils drehstarr auf die Verlängerungskurbel-Wellen 19 aufgesteckt.
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Die Länge L der Verlängerungskurbel 14, 15, das heißt der Abstand zwischen den Achsen B1 und C1 beziehungsweise B2 und C2, kann gemäß der schematischen Darstellung links in 4 fest oder auch variabel sein; die Verlängerungskurbeln 14, 15 können zum Beispiel jeweils durch zwei auseinander ziehbare Profile oder Schienen gebildet sein, so dass durch Auseinanderziehen die Länge der Verlängerungskurbel vergrößert wird, durch Ineinanderschieben hingegen verkleinert. Hierbei können zum Beispiel Rastmarken vorgesehen sein, um diskrete Verstellungen zu erreichen, die somit links und rechts gleich eingestellt werden können.
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Weiterhin ist auf jeder Seite eine Kopplungseinrichtung 18 beziehungsweise Dreh-Kopplungseinrichtung vorgesehen, die zur Einstellung und Festlegung der Neigung der jeweiligen Verlängerungskurbel 14 beziehungsweise 15 dient.
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Aus Platzgründen ist die Kopplungseinrichtung 18 zweckmäßigerweise an der axialen Innenseite der Kurbel 11 beziehungsweise 12 vorgesehen. Die Kopplungseinrichtung 18 weist ein auf die Verlängerungskurbel-Welle 19 der Verlängerungskurbel 14 starr aufgesetztes äußeres Riemenrad 20 auf, das mit einem gleich großen, an dem Rahmen 2, zum Beispiel der Tretlager-Buchse 2a ausgebildeten oder angebrachten inneren Riemenrad 21 über ein Kopplungsmittel 22, zum Beispiel einen Zahnriemen oder eine Kette gekoppelt ist. Die Riemenräder 20, 21 sind gleich groß, das heißt weisen einen gleichen Radius auf; bei Ausbildung als Zahnräder mit einer Kette weisen sie gleiche Zähnezahlen auf.
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Das innere Zahnriemenrad (oder innere Zahnrad) der Kopplungseinrichtung 18 kann auf der Tretlager-Buchse 2a zum Beispiel als Aufsetz-Ring zur starren Kopplung mit dem Rahmen 2, oder auch in dem Metall des Rahmens 2 durch geeignete Profilierung ausgebildet sein. Indem die beiden Zahnriemenräder 20 und 21 gleich groß sind beziehungsweise den gleichen Radius aufweisen, sind sie über das Kopplungsmittel 22 (Zahnriemen oder eine Kette) derartig gekoppelt, dass ihre Winkelstellung gleich bleibt. Die Riemenräder 20 und 21 rotieren somit beide nicht (relativ zum Rahmen 2). Somit behält das äußere Zahnriemenrad 20 bei Drehung der Kurbel 11 beziehungsweise 12 seine Winkelstellung bei; es führt somit eine Umlaufbewegung (orbiting motion) um die Antriebs-Achse A durch.
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Somit weisen die Verlängerungskurbeln 14 und 15 jeweils gegenüber dem Rahmen 2 einen festen Neigungswinkel β auf, der zum Beispiel bei β = 45° gegenüber der Horizontalen liegt. Vorteilhafterweise erstrecken sich die beiden Verlängerungskurbeln 14, 15 von ihrer jeweiligen Verlängerungskurbel-Achse B1 beziehungsweise B2 aus nach vorne (x) und oben (z), zum Beispiel unter einem Neigungswinkel β von 45° gegenüber der Horizontalen. Indem die linke und rechte Verlängerungskurbel 14, 15 mit gleichem Neigungswinkel β positioniert werden, stehen sie somit auch immer zueinander parallel.
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Die Betätigungselemente 16 und 17 sind wiederum frei gelagert und passen sich dem Fuß des Benutzers an.
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Die Ausbildung wird nachfolgend insbesondere mit Bezug zu einer Seite (links, rechts) beschrieben und ist entsprechend jeweils auf die andere Seite zu übertragen.
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Weiterhin ist eine Vorlaufsperre 25 oder 35 vorgesehen, die eine Relativdrehung der Verlängerungskurbel 14, 15 gegenüber ihrer Kurbel 11, 12 in Antriebs-Drehrichtung R blockiert. Die Kurbeln 11 und 12 drehen in Antriebs-Drehrichtung R zur Betätigung des Antriebs; die Vorlaufsperre 25 oder 35 verhindert hierbei eine Vorwärts-Drehung der Verlängerungskurbel 14, 15 um die Verlängerungskurbel-Achse B1, B2 in dieser Antriebs-Drehrichtung R relativ zur Kurbel 11, 12 und lässt nur eine Relativ-Drehung der Verlängerungskurbeln 14 und 15 in der Gegenrichtung, das heißt der Einstell-Drehrichtung E zu. Die Vorlaufsperre 25 oder 35 ist hierzu vorteilhafterweise in oder an der Kopplungseinrichtung 18 vorgesehen.
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Gemäß einer Ausbildung ist zwischen der Verlängerungskurbel 14 und der Kurbel 11 – und entsprechend zwischen der Verlängerungskurbel 15 und der Kurbel 12 – jeweils eine obere Vorlaufsperre 25 vorgesehen. Die obere Vorlaufsperre 25 kann insbesondere zwischen der Verlängerungskurbel-Welle 19 und dem Riemenrad 20 vorgesehen sein. Hierzu ist zum Beispiel eine obere Vorlaufsperre 25 mit einer Deaktivierungseinrichtung 40 vorgesehen, durch die die Vorlaufsperre 25 deaktiviert und aktiviert werden kann. Grundsätzlich ist eine Deaktivierungseinrichtung 40 jedoch nicht erforderlich.
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In 1 und 2 ist zum Beispiel die linke Kurbel 11 in einer – bezüglich der Fahrtrichtung x – vorderen Stellung und wird beim weiteren Antrieb in Drehrichtung R nach vorne und unten gedreht werden. Die Verlängerungskurbel 14 ist an einer Drehung in dieser Antriebs-Drehrichtung R durch die Vorlaufsperre 25 blockiert; durch die Kopplungseinrichtung 18 führt sie eine Umlaufbewegung ohne Veränderung Ihres Neigungswinkels β durch, wie die beiden Positionen der 3 und 5 zeigen, die verschiedenen Stellungen der Kurbeln 11 und 12 bei festem Neigungswinkel β wiedergeben.
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Während des Antriebs drehen somit die Kurbeln 11 und 12 mit der Kurbelwelle 10 in Antriebsrichtung R. Die vom Benutzer getretenen Betätigungselemente 16 und 17 sind jeweils nach vorne und oben versetzt; somit beschreiben die Betätigungselemente 16 und 17 einen Pedal-Kreis P, der mit seinem Mittelpunkt AA gegenüber der Antriebs-Achse A nach vorne und oben versetzt ist. In 3 ist hierbei die vertikale Totpunkt-Stellung der Kurbeln 11 und 12 gezeigt. Bei der üblichen Anbindung der Betätigungselemente 16 und 17 in den radialen äußeren Enden der Kurbeln 11 und 12 könnte der Fahrer somit alleine durch senkrechte Beaufschlagung mittels seines Gewichtes kein Antriebsmoment erzeugen. Gemäß 3 ist jedoch das obere Betätigungselement 16, das heißt hier das linke Pedal 16, außerhalb des Totpunktes bezüglich der Antriebs-Achse A, so dass bei Treten des Betätigungselements 16, das heißt insbesondere vertikaler Belastung der linken Kurbel 11 nach unten ein Antriebsmoment über die linke Kurbel 11 auf die Kurbelwelle 10 ausgeübt wird.
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Somit ist immer mindestens eine der Betätigungselemente 16 oder 17 nicht in einer Totpunktstellung und liefert somit ein Antriebsmoment auf die Kurbelwelle 10.
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5 zeigt die sich an 3 bei Weiterdrehen der Kurbeln 11, 12 und Kurbelwelle 10 um 90° ergebenden Stellung: Die Kurbeln 11 und 12 verlaufen horizontal; auch hier kann der Fahrer wiederum weiter ein Antriebsmoment einspeisen.
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4 zeigt einen gegenüber 3 geänderten Neigungswinkel β, das heißt eine andere Schrägstellung der Verlängerungskurbeln 14 und 15 gegenüber dem Rahmen 2 beziehungsweise gegenüber der Horizontalen. Der Fahrer kann je nach Fahrgefühl, oder auch aus ergometrischen Überlegungen, hier unterschiedliche Kurbel-Winkel einstellen.
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Eine weitere Ausführungsform ermöglicht ebenfalls eine schnelle Verstellung des Neigungswinkels β, ohne weitere Eingriffe am Pedalantrieb 3 oder am gesamten Fahrrad 1. Hierzu ist anstelle, das heißt alternativ zu der oberen Vorlaufsperre 25, zwischen dem inneren Riemenrad 21 und dem Rahmen 2 ein Freigang mit einer unteren Vorlaufsperre 35 vorgesehen. Die untere Vorlaufsperre 35 lässt dieselbe Einstell-Drehrichtung E der Verlängerungskurbel 14 beziehungsweise 15 zu wie die obere Vorlaufsperre 25.
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Die obigen Ausführungen zu 1 bis 5 gelten somit entsprechend auch für die Ausbildung mit jeweils einer unteren Vorlaufsperre 35 an beiden Seiten.
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Vorteilhafterweise werden links und rechts gleiche Neigungswinkel β eingestellt. Hierzu können zum Beispiel Rastverstellungen (Rasten) vorgesehen sein, die zum Beispiel Verstellungen des Neigungswinkels β um 10°-Schritte oder 15°-Schritte zulassen, wobei insbesondere eine Raste für einen Neigungswinkel β von 45° vorgesehen ist. Weiterhin oder alternativ zu den Rastverstellungen zum Beispiel Markierungen vorgesehen sein.
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Auf der in 1 und 2 rechten Seite des Pedalantriebs 3 wird durch die Antriebseinheiten 8 die Verlängerung der Tretlager-Buchse 2a in axialer Richtung nach außen, das heißt nach rechts unterbrochen. Um auch auf der rechten Seite eine Anbindung des Kopplungsmittels 22 am Rahmen 2 zu ermöglichen, ist gemäß 1 und 2 an dem Rahmen 2, zum Beispiel einem vorderen Rahmenrohr 2b, eine Rahmen-Klammer 2c angebracht, die zum Beispiel ein Rahmen-Teil 2d in der Antriebs-Achse A hält, das zur Anbindung des rechten Kopplungsmittels 22 dienen kann. In Abwandlung dieser Ausbildung kann jedoch zum Beispiel das Rahmenrohr 2b in seinem unteren Ende zu dem Pedalantrieb 3 und insbesondere zu der Kurbelwelle 10 hin aufgegabelt sein und somit die mindestens eine Antriebseinheit 8 zwischen den Rahmengabeln aufnehmen. Entsprechend kann auch das in 2 vom Pedalantrieb 3 nach oben verlaufende Rahmen-Rohr 2e an seinem unteren Ende entsprechend gegabelt sein, um eine Anbindung auch des rechten Kopplungsmittels 22 am Rahmen 2 zu ermöglichen.
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8 zeigt eine Ausführungsform, bei der an beiden Seiten eine untere Vorlaufsperre 35 vorgesehen ist, die durch eine untere Deaktivierungseinrichtung 41 deaktivierbar und aktivierbar ist. Die untere Deaktivierungseinrichtung 41 kann auf jeder Seite in axialer Richtung an das jeweilige innere Rad 21 anschließen und auf der Tretlager-Buchse 2a des Rahmens 2 angeordnet sein. Die beiden unteren Deaktivierungseinrichtungen 41 können zum Beispiel wie gezeigt auch zusammen betätigt werden, durch Übertragungsmittel 42 wie zum Beispiel über Seilzüge (zum Beispiel Bowdenzüge), die zusammen geführt von einer Deaktivierungs-Betätigungseinrichtung, zum Beispiel am Rahmen 2, insbesondere dem Rahmen-Rohr 2e vorgesehenen Deaktivierungs-Betätigungseinrichtung 44 (zum Beispiel Schalthebel) betätigt werden. Die Übertragungsmittel 42 in Form von Seilzügen können auch zusammengeführt als ein einziger Seilzug angebunden werden; sie können zum Beispiel am oder im Rahmen-Rohr 2e geführt werden. Hierzu sind unterschiedliche Ausbildungen der 8 möglich:
So kann gemäß einer Ausbildung der 8 der Fahrer während der Fahrt über die Deaktivierungs-Betätigungseinrichtung 44 die beiden unteren Vorlaufsperren 35 deaktivieren, so dass er die Neigungswinkel β frei in jede Richtung verstellen kann, und nachfolgend wieder fixieren, so dass die Vorlaufsperre aktiv ist und wie oben beschrieben die Vorlaufrichtung sperrt.
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Alternativ hierzu ist eine Ausbildung der 8 möglich, bei der über die Deaktivierungs-Betätigungseinrichtung 44 und die Deaktivierungseinrichtungen 41 auch eine aktive Verstellung des linken und rechten inneren Rades 21 erreicht wird, insbesondere bei einer gerasteten beziehungsweise diskret unterteilten Verstellung, so dass bei Betätigung der Deaktivierungs-Betätigungseinrichtung 44 an jeder Seite (links und rechts) jeweils das innere Rad 21 gegenüber dem Rahmen 2 beziehungsweise 2a um eine Raste verstellt wird, das heißt zum Beispiel um 10 oder 15° nach oben oder unten. Somit dienen die Deaktivierungseinrichtung 41 nicht nur zum Entriegeln, sondern auch zum aktiven Verstellen des inneren Rades 21. Wie zum Beispiel bei herkömmlichen Umwerfern von Kettenschaltungen, die bei Betätigung jeweils eine Verstellung um einen Gang beziehungsweise ein Kettenblatt ermöglichen. Somit können die Deaktivierungseinrichtungen 41 dann in beide Richtungen betätigt werden und den Neigungswinkel jeweils um eine Raste (diskreten Rastwinkel) verringern oder vergrößern. Somit sind dann die Neigungswinkel β links und rechts synchronisiert. Der Fahrer kann die Neigungswinkel während der Fahrt, zum Beispiel je nach Steigung oder Bedarf, stufenweise verringern oder vergrößern. Hierzu dreht die Deaktivierungseinrichtung 41 zum Beispiel jeweils das innere Rad 21 um eine Raste (Rastwinkel) gegenüber dem Rahmen 2 beziehungsweise 2a.
