DE19619820C2 - Pedalkurbel mit verstellbarem Kurbelradius für Fahrradergometer - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Pedalkurbel mit verstellbarem Kurbelradius für Fahrradergometer.

Bei der Behandlung von Patienten mit begrenztem Beugevermögen am Knie und an der Hüfte ist es oft nicht möglich Fahrradergometer zu verwenden, deren Pedalkurbeln einen festen, für das Beugevermögen zu großen Kurbelradius aufweist. Hier empfiehlt sich der Einsatz kürzerer oder verstellbarer Pedalkurbeln, die kleinere Beugewinkel am Bein des Patienten zulassen.

Bei einer aus der DE 93 17 177 U1 bekannten Pedalkurbel mit verstellbarem Kurbelradius für Fahrradergometer ist das Pedal an einem Klemmblock bzw. Läufer befestigt, der die Kurbel umfaßt und an dieser verschiebbar befestigbar ist. Nach Lösen dieser Befestigung kann der Kurbelradius durch Verschieben des Klemmblockes an der Pedalkurbel verstellt werden. Das Pedal kann auf der Kurbel in Richtung zur Tretachse verschoben werden. Die Kurbel ist fest mit der Tretachse verbunden.

Durch den zusätzlichen erforderlichen Klemmblock entsteht ein vergrößerter Pedalabstand. Der die Kurbel umfassende Klemmbock darf nicht mit dem Ergometergehäuse kollidieren. Durch die platzsparende Bauweise des Klemmblockes besitzt dieser meist nicht die ausreichende Stabilität, eine rechtwinklige Anordnung von Pedal und Kurbel dauerhaft zu gewährleisten. Nach häufigen Verstellungen verformt sich der zum Klemmen elastisch nachgebende Klemmblock, so daß das Pedal schief auf der Kurbel sitzt und eine unrunde Tretbewegung zur Folge hat. Auch die Klemmschraube muß der Bauweise entsprechend klein ausgeführt sein, was die Bedienung der Verstellung erschwert.

Aus der US 4,915,374 ist eine weitere verstellbare Pedalkurbel bekannt, die zweiteilig aus einem an der Welle starr befestigtem Haltearm und einem am Haltearm lösbar mittels eines Verbinders befestigbaren Verlängerungsarm ausgebildet ist. Je nach dem, wo der Verbinder am Haltearm befestigt wird, kann der Kurbelradius verändert werden. Durch den Verbinder werden jedoch ein Versatz erzeugt, so daß die am Verlängerungsarm befestigten Pedale seitlich weiter außen angeordnet sind, als es bei bekannten, nicht verstellbaren Pedalen üblich ist. Zusätzlich sind im Verlängerungsarm mehrere Öffnungen vorgesehen, in welchen die Pedalkurbel mit ihrer Welle befestigt werden kann. Auch hierdurch wird eine, jedoch nicht stufenlose Längenverstellung ermöglicht, wodurch jedoch der Verlängerungsarm an der Pedalkurbel vorstehen kann, was insbesondere im Bereich des obersten Punktes bei einer Kurbelumdrehung zu Problemen führen kann, da der überstehende Teil des Verlängerungsarmes am Schnürsenkeln oder am Ende eines Hosenbeines des Benutzers verhaken kann.

Eine weitere verstellbare Pedalkurbel geht aus der DE 91 01 489 U1 hervor. Auch diese Pedalkurbel weist einen mehrteiligen und komplizierten Aufbau auf.

Die CH 452 372 zeigt eine Pedalkurbel (Fig. 5 und 6), die zwei Löcher aufweist, die von der Tretachse durchgriffen werden können. Die Pedalkurbel wird an der Tretachse mittels eines Fixierstiftes ("la goupille de fixation"), wobei der Fixierstift in quer zu den Löchern verlaufenden Bohrungen lagert. Zum Befestigen der Pedalkurbel an der Tretachse wird somit keine Spannschraube vorgesehen.

In der FR 25 27 541 ist ein Pedalkurbelsatz für Fahrräder beschrieben, der Pedalkurbeln mit einem Langloch umfaßt, wobei im Langloch eine Verzahnung ausgebildet ist, in die ein Zahnrad eingesetzt werden kann. Das Zahnrad ist einstückig mit einem Achsstummel ausgebildet, der in eine Hohlwelle eingesteckt und dort mittels einer quer zur Längsachse der Hohlwelle einschraubbaren Schraube fixiert werden kann. Das Zahnrad wird von einem Gehäuse, das die Kurbel umschließt, in der Kurbel fixiert.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Pedalkurbel mit verstellbarem Kurbelradius für Fahrradergometer zu schaffen, die einfach verstellbar ist und eine stabile Anordnung gewährleistet.

Die Aufgabe wird durch eine Pedalkurbel mit verstellbarem Kurbelradius für Fahrradergometer mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Da die Befestigungseinrichtung zwischen Tretachse und Kurbel sowohl die Befestigungsfunktion als auch die Verstellfunktion übernimmt, ist es nicht notwendig, daß das Pedal längs der Kurbel verstellt werden muß, wodurch bei herkömmlichen Pedalkurbeln sowohl die Festigkeits- als auch die Raumprobleme hervorgerufen werden.

Die erfindungsgemäße verstellbare Befestigungseinrichtung läßt sich einfach im Bereich zwischen der Tretachse und der Pedalkurbel realisieren, da die bisher verwendete nicht verstellbare Befestigungsart bereits ausreichend Raum beansprucht hat, in dem die erfindungsgemäße verstellbare Befestigungseinrichtung ausgebildet werden kann, ohne daß der Abstand zweier Kurbeln eines Fahrradergometers oder dgl. vergrößert werden muß.

Durch die Verwendung der Spannschraube als Befestigungsmittel wird die herkömmliche, von Fahrradergometern bekannte Befestigungseinrichtung verwendet, wobei die Verstellfunktion mittels eines Langloches und der das Langloch durchgreifenden Spannschraube realisiert wird.

Durch das Vorsehen des Adapters zwischen der Tretachse und der Pedalkurbel, kann die erfindungsgemäße Pedalkurbel an einer herkömmlich ausgebildeten Tretachse in der herkömmlichen Art und Weise mittels der Spannschraube befestigt werden. Es sind keine Änderungen an der Tretachse vorzunehmen.

Die Pedalkurbel ist klemmfrei aber dennoch drehfest am Adapter befestigt, so daß die Pedalkurbel alleine durch Lösen der Spannschraube vom Adapter gelöst, radial verstellt und wieder durch Anziehen der Spannschraube befestigt werden kann.

Bei der Ausführungsform nach Anspruch 2 besteht der Vorteil gegen­ über einer achsversetzten Anordnung, daß eine Verschiebung der Kurbel um einen vorbestimmten Weg identisch mit der Radiusver­ änderung der Kurbel ist, so daß der eingestellte Radius einfach ermittelt werden kann, insbesondere, wenn an der Kurbel eine Längenskala angebracht ist.

Das Langloch erlaubt, daß sich die Pedalkurbel stufenlos oder in zumindest sehr kleinen Stufen verstellt werden kann.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Anhand der Zeichnungen wird die Erfindung beispielhaft näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Pedalkurbel;

Fig. 2 einen Querschnitt durch die in Fig. 1 gezeigte Pedal­ kurbel längs der Linie I-I;

Fig. 3 eine Draufsicht auf einen Adapter für die in Fig. 1 gezeigte Pedalkurbel;

Fig. 4 eine Seitenansicht der Breitseite des in Fig. 3 gezeigten Adapters;

Fig. 5 eine Seitenansicht der Schmalseite des in Fig. 4 gezeigten Adapters;

Fig. 6 einen Querschnitt durch den in Fig. 3 gezeigten Adapter längs der Linie II-II im Bereich einer Durchgangsbohrung;

Fig. 7 und 8 jeweils eine an einer Tretachse montierte Pedalkurbel mit einem Pedal;

Fig. 9 einen Schnitt durch den Verbindungsbereich zwischen der Pedalkurbel und der Tretachse längs der Linie III-III in Fig. 7;

Fig. 10 eine an einer Tretachse montierte Pedalkurbel mit einem Pedal, wobei die Pedalkurbel mit einem Rastprofil versehen ist.

In den Fig. 1 bis 10 ist ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Pedalkurbel für Fahrradergometer dargestellt. Es ist eine langgestreckte, stabförmig Pedalkurbel 1. Die Pedalkurbel 1 ist im Querschnitt etwa rechteckig mit zwei Schmalseitenflächen 2 und zwei Breitseitenflächen 3a, 3b ausgebildet (Fig. 2). An einem Ende, dem Pedalende 4, der Pedalkurbel 1 ist eine Gewinde­ bohrung 5 zur Aufnahme eines Pedals 6 eingebracht, wobei die Gewindebohrung 5 die Pedalkurbel 1 quermittig an den Breitseitenflächen 3a, 3b durchsetzt. Die Gewindebohrung 5 weist für den Einsatz auf der einen oder der anderen Seite des Fahrradergometers ein Links- bzw. Rechtsgewinde (G9/16") auf.

Typische beispielhafte Abmessungen der Pedalkurbel 1 sind:
Länge: 200 mm
Breite: 30 mm
Dicke: 15 mm

Der übrige Bereich neben der Gewindebohrung 5 der Pedalkurbel 1 ist in Längsrichtung quermittig an den Breitseitenflächen 3a, 3b von einem Langloch 7 durchsetzt, das bspw. eine Breite von etwa 8,5 mm aufweist. An einer der Breitseitenflächen, der äußeren Breitseitenfläche 3a, ist eine tiefe Nut 8 quermittig um das Langloch eingebracht, die breiter als das Langloch 7 ist und bspw. eine Breite von 20 mm und eine Tiefe von 7 mm aufweist. An der gegenüberliegenden Breitseitenfläche 3b ist eine flache Führungsnut 9 eingearbeitet, mit bspw. derselben Breite wie die Nut 8 und mit einer Tiefe von etwa 3 mm. Die Führungsnut 9 erstreckt sich vorzugsweise über die gesamte Länge der Pedalkurbel 1. Durch das Ausbilden des schmalen Langloches 7 und der breiten Nuten 8, 9, die jeweils quermittig angeordnet sind, weist die Pedalkurbel 1 im Bereich des Langloches 7 zwei schmale nach innen zeigende Stege 10 auf.

Die Pedalkurbel 1 wird mit einem Adapter 11 (Fig. 3 bis 6) an einer Tretachse 12 des Fahrradergometers befestigt. Der Adapter 11 hat in der Draufsicht (Fig. 3) eine etwa rechteckige Form mit einer zentralen durchgehenden Bohrung 13, die sich von einer oberen bzw. äußeren Seitenfläche 14 zu einer unteren bzw. inneren Seitenfläche 15 erstreckt (Fig. 6). Die Bohrung 13 ist im Bereich der inneren Seitenfläche 15 mit einem sich zur Seitenfläche 15 konisch erweiternden rechteckigen bzw. quadratischen Querschnitt ausgebildet, so daß der Adapter 11 auf die üblicherweise als sich verjüngender konischer Vierkant ausgebildete Tretachse 12 formschlüssig aufgesteckt und festgeklemmt werden kann. Im Bereich der äußeren Seitenfläche 14 weist die Bohrung 13 ein kurzes Innengewinde (bspw. M12) auf, in das zum Lösen des auf die Tretachse 12 geklemmten Adapters 11 eine Schraube eingeschraubt werden kann, die sich auf der Stirnfläche der Tretachse abstützt und den Adapter 11 von der Tretachse 12 zieht.

An der äußeren Seitenfläche 14 ist ein flacher Führungssteg 16 ausgebildet, der formschlüssig in die Führungsnut 9 der Pedalkurbel 1 paßt. Der Führungssteg 16 ist quermittig in Längsrichtung verlaufend auf der rechteckigen Seitenfläche 14 des Adapters 11 angeordnet. Der Führungssteg 16 weist bspw. eine Höhe von 3 mm, eine Breite von 19,8 mm auf und eine Länge von 40 mm auf.

An das Fahrradergometer wird die Pedalkurbel 1 befestigt, indem der Adapter 11 auf die Tretachse 12 gesteckt wird und die Pedalkurbel 1 mit der Führungsnut 9 auf dem Führungssteg 16 des Adapters 11 angesetzt wird. Diese Einheit aus Adapter 11 und Pedalkurbel 1 wird dann mittels einer Spannschraube 17 (bspw. M8 × 1 - Feingewinde) an einer axialen Gewindebohrung 18 der Tretachse 12 befestigt, wobei die Spannschraube 17 einen Schraubenkopf 17a aufweist, der über eine Beilagscheibe 19 an den Stegen 10 der Pedalkurbel 1 anliegt. Der Führungssteg 16 erstreckt sich bspw. über eine beträchtliche Länge von etwa 40 mm, so daß er trotz seiner geringen Stärke von bspw. etwa 3 mm eine drehfeste Eingriffnahme in der Führungsnut 9 bildet, die die beim Betätigen des Ergometers auftretenden Drehbelastungen aufnehmen kann. Die Spannschraube 17 muß somit nur Belastungen in Axialrichtung der Tretachse 12 aufnehmen und kann somit mit geringem Drehmoment angezogen werden, so daß sie wieder leicht gelöst werden kann.

Der Schraubenkopf 17a befindet sich in der Nut 8 der Pedalkurbel 1, so daß sie versenkt und dennoch mit einem herkömmlichen Spannschlüssel 20 zum Lösen bzw. Anziehen der Spannschraube 17 leicht zugänglich ist.

Bei einer erstmaligen Befestigung der Pedalkurbel 1 und des Adapters 11 wird der Adapter 11 mit seiner konischen Bohrung 13 an der konischen Tretachse 12 festgeklemmt, so daß bei erneutem Lösen der Spannschraube 17 der Adapter 11 weiterhin fest auf der Tret­ achse 12 sitzt und sich nur die Pedalkurbel 1 von dem Adapter 11 löst. Die Pedalkurbel 1 kann mit ihrer Führungsnut 9 entlang dem Führungssteg 16 beliebig verschoben und wieder durch Anziehen der Spannschraube 17 befestigt werden, so daß der den Kurbelradius R darstellende Abstand zwischen dem Pedal 6 bzw. einer Pedalachse 6a und der Tretachse 12, beliebig in der Länge verstellt werden kann. Das Verstellen der Pedalkurbel 1 kann beliebig oft wiederholt werden, denn die drehfeste Ineingriffnahme zwischen der Pedalkurbel 1 und dem Adapter 11 unterliegt keinem Verschleiß.

Vorzugsweise ist die Pedalkurbel 1 an einer ihrer Schmalseiten­ fläche 2 mit einer Skala 21 versehen, die eine Bestimmung des Kurbelradius R ermöglicht.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Pedalkurbel 1 (Fig. 10) weist im Bereich der Führungsnut 9 ein Rastprofil 22 auf, das mit einem korrespondierendem Rastprofil 23 am Führungs­ steg 16 zusammenwirkt, so daß der Kurbelradius in kleinen Stufen verstellbar ist. Die Rastprofile bewirken eine weitere Erhöhung des Formschlusses zwischen der Führungsnut 9 und dem Führungssteg 16 und erleichtern zudem durch die gerastete Längenverstellung die exakte Abstimmung der Kurbelradien R zweier Pedalkurbeln 1 eines Ergometers. Die Rastprofile können als Sägezahnprofile ausgebildet sein.

Claims (6)

1. Pedalkurbel mit verstellbarem Kurbelradius für Fahrradergometer und dergleichen,
wobei die Pedalkurbel (1; 25) an einer Tretachse (12) mittels einer Spannschraube (17) befestigbar ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Pedalkurbel (1) ein sich in Längsrichtung der Pedalkurbel (1) erstreckendes Langloch (7) aufweist, das von der Spannschraube (17) zur Befestigung der Pedalkurbel (1) an der Tretachse (12) durchgriffen wird, und
daß ein Adapter (11) vorgesehen ist, der zwischen der Tretachse (12) und der Pedalkurbel (1) eingesetzt ist und formschlüssig auf der Tretachse (12) sitzt und kurbelseitig ein Profil aufweist, das mit einem sich in Längsrichtung der Pedalkurbel (1) erstreckendem Profil korrespondiert.

2. Pedalkurbel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Pedalkurbel (1; 25) mittig von einer gedachten Verlängerung der Tretachse (12) durchsetzt wird, so daß sie ohne seitlichen Versatz auf der Tretachse (12) angeordnet ist.

3. Pedalkurbel nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Profil für eine drehfeste Verbindung an der Pedalkurbel (1) in Form einer flachen Führungsnut (9) und an dem Adapter (11) in Form eines korrespondierendem flachen Führungsstegs (16) ausgebildet ist.

4. Pedalkurbel nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Adapter (11) eine durchgehende Bohrung (13) aufweist, die sich von einer äußeren Seitenfläche (14) zu einer inneren Seitenfläche (15) erstreckt, wobei die Bohrung (13) im Bereich der inneren Seitenfläche (15) mit einem sich konisch erweiternden Querschnitt und im Bereich der äußeren Seitenfläche (14) mit einem Innengewinde ausgebildet ist.

5. Pedalkurbel nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Pedalkurbel (1) in ihrer äußeren Seitenfläche (3a) eine gleichmäßig um das Langloch (7) verlaufende Einsenkung (8) aufweist, in die ein Schraubenkopf (17a) der Spannschraube (17) versenkbar ist.

6. Pedalkurbel nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Pedalkurbel (1) und der Adapter (11) im Bereich ihrer eine drehfeste Verbindung bildenden Profile zusätzlich korrespondierende Rastprofile (22, 23) aufweisen.