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Trethebelfahrzeug Die Erfindung betrifft ein Trethebelfahrzeug mit,
um eine waagerecht angeordnete Trethebelachse bewegbaren Trethebeln, die mit hin-
und herlaufenden Abwälzketten in Verbindung stehen, welche mit Freilaufsperren an
der Radachse zusammenwirken. (DPS 852 048 DAS 1 037 300, DOS 1 605 768, DPS 832
4085 Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, daß der Fußantrieb bei herkömmlichen
Fahrrädern für den Fahrer sowohl organisch, wie mechanisch ungünstig ist: die Kreisbewegung
der Füße ist nicht natürlich. Wegen der konstanten Verbindung mit der Hinterachse
bleibt dem Fußmuskel zu wenig Zeit,
um sich zu erholen. Infolge
des festen Sitzes am Sattel ist der ganze Oberkörper zur gebückten Unbeweglichkeit
gezwungen, ferner geht in der Nähe des oberen und unteren toten Punktes die ausgeübte
Muskelkraft praktisch verloren und schließlich kann das Gewicht des sitzenden Fahrers
nicht genutzt werden.
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Das eingehend genannte Trethebelfahrzeug ist in der Lage, die genannten
Nachteile weitgehend zu vermeiden und es gibt in dieser Richtung auch verschiedene
Vorschläge, die sich jedoch in der Praxis nicht durchgesetzt haben.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Trethebelfahrzeug der eingangs genannten
Art zu schaffen, das eine wesentlich bessere Kraftausnutzung erlaubt, ein gesundes
Fahren ermöglicht und verkehrssicher ist. Wesentlich kommt es auf die Bereitstellung
einer gleichmäßig wirkenden Antriebskraft an.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Abwälzketten
des Trethebelfahrzeuges über Umlenkrolen geführt sind, die am Fahrzeugrahmen mittels
einer Führungseinrichtung bewegbar geführt sind und unter dem Einfluß von Energiespeicherfedern
stehen.
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Mit der Erfindung wird der Vorteil erreicht, daß beim Arbeitshub jedes
Pedals nicht nur, wie bei herkömmlichen Fahrzeugen dieser Art, das Abwälzorgan aus
der einen Endstellung in die andere Endstellung bewegt wird, sondern gleichzeitig
die Lage bzw. Gestalt durch Veränderung der Lage einer Umlenkrolle verändert wird.
Während des Arbeitshubes wird nämlich die Energiespeicherfeder gespannt und die
Umlenkrolle verlagert sich dabei. Der Winkel der Abwälzkette im Bereich der Umlenkrolle,
also der Winkel zwischen einlaufendem und auslaufendem Kettenstrang verändert sich
während der Verlagerung der Umlenkrolle. Hört die Pedalkraft auf, was nicht notwendigerweise
am Ende des Arbeitshubes geschehen muß oder wird auch nur das Pedal vorübergehend
mit einer geringeren Kraft betätigt, so überwiegt die gespeicherte Kraft der Umlenkrolle,
die sich in ihre Ausgangsstellung zurückzubewegen sucht und während dieser Bewegung
unter Entlastung ihrer Energiespeicherfeder Antriebskraft abgibt. Damit wird die
Differenz zwischen der normalen Antriebskraft und der momentan geringeren Antriebskraft
des Fußes des Fahrers ausgeglichen. Sogar am Ende eines Arbeitshubes bei schnell
niedergetretenem Fußpedal steht dann eine Antriebskraft aufgrund der gespanntenEner
giespeicherfeder zur Verfügung. Auf diese Weise ergibt sich ein wesentlich besseres
Betriebsverhalten des neuartigen
Trethebelfahrzeuges, und zwar wird
auch bei ungleichmäßig erfolgendem Antrieb aufgrund der beiden Energiespeicher eine
Vergleichmäßigung im Antriebsdrehmoment erreicht.
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Obwohl es möglich ist, die Trethebel einarmig auszubilden und über
Seilzug und Umlenkrollen mit den Abwälzketten zu verbinden, besteht ein vorteilhaftes
Merkmal darin, daß die Trethebel als zweiarmige Winkelhebel ausgebildet sind, an
deren einem Arm Pedalen angeordnet sind und an deren anderem Arm die Abwälzketten
angreifen. Die Angriffspunkte der Abwälzketten an den Hebelarmen sind vorzugsweise
verstellbar. Dadurch wird eine stufenlose änderung des Ubersetzungsverhältnisses
ermöglicht.
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Die Umlenkrollen sind auf kreisbogenförmigen Bahnen bewegbar. Die
Abwälzkette zwischen, auf größtem Achsabstand liegenden Kettenangriffspunkt am Hebelarm
und Umlenkrolle, bildet gemäß einer Ausgestaltung eine Tangente an die Kreisbogenbahn
der Umlenkrolle. Dies ermöghcht eine optimale Kraftübertragung. Die Umlenkrollen
selbst sind gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung an Schwenkhebeln gelagert, die
am Rahmen schwenkbar gelagert sind. An den Schwenkhebeln greifen Zugfedern an, die
beim Arbeitshub der Abwälzkette gespannt werden.
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Um das erfindungsgemäße Trethebelfahrzeug zu bewegen, werden also
die beiden Trethebel gegensinnig oder gleichsinnig oder auch wahlweise vom vorzugsweise
stehenden Fahrer niedergetreten. Entlastet man einen Hebel, so schwenkt dieser durch
eine, die Abwälzkette zurückziehende Rückstellfeder selbsttätig in die Anfangsstellung.
Die Umlenkrolle befindet sich dann ebenfalls in ihrer Ausgangsstellung. Einem Arbeitshub
eines Trethebels ist notwendigerweise eine Verschwenkung der Umlenkrolle unter Spannung
der Energiespeicherfeder zugeordnet. Charakteristisch für die vorliegende Erfindung
ist aber, daß die Bewegungen des Trethebels und des, die Umlenkrolle tragenden Energiespeicherhebeis
nicht synchron zu laufen brauchen, daß vielmehr bei einem Anfangshub des Trethebels
der Energiespeicherhebel seinen vollen Schwenkwinkel durchläuft, und daß zu irgendeinem
späteren Zeitpunkt während oder nach Beendigung der Trethebelbewegung, solange dieser
noch belastet wird, der Energiespeicherhebel in seine Ausgangsstellung zurückläuft
und dabei Kraft an die Antriebsachse abgibt. Für die Funktion ist es nicht zwingend,
daß die Trethebel immer ihre vollen Schwenkwinkel ausführen.
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Anhand der Zeichnung, die schematisch ein AusfUhrungsbeispiel darstellt,
sei die Erfindung näher beschrieben.
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Bild 1 zeigt eine schematische Ansicht eines einspurigen Tretfahrzeuges.
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Am Rahmen 17 sind zwei Winkelhebel 3, 4 um eine gemeinsame Achse schwenkbar
gelagert. Beide Winkelhebel 3, 4 haben zwei Arme, die den gleichen Winkel einschließen.
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Der vordere Arm trägt am freien Ende die Pedale 1 bzw. 2, während
der hintere Arm eine Verschiebeeinrichtung 23, 24 zum Anbringen einer Abwälzkette
5 bzw. 6 aufweist. Die beiden Arme, der Winkelhebel 3, 4 bilden im Ausführungsbeispiel
einen Winkel etwas größer als 900 miteinander.
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Wenn sich der vordere Arm des Winkelshebels in seiner unteren Stellung
befindet, in der also die Pedalen die Stellung 1u, 2u einnehmen und in welcher die
Arme an den Anschlägen 20 bzw. 21 anliegen, stehen die hinteren Arme etwa lotrecht
nach oben. Durch Verschieben des Angriffspunktes der Abwälzkette 5 bzw. 6 am hinteren
Arm des Trethebels wird das Übersetzungsverhältnis stufenlos verändert.
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Die beiden Abwälzketten 5 und 6 laufen je über eine Umlenkrolle 7,
8 zur Freilaufkupplung 9, 10 der Hinterachse 11, an der das Hinterrad 12 starr befestigt
ist. Spiralfedern 18, 19 sind dafür vorgesehen, die Abwälzketten 5, 6 zurückzuziehen,
so daß die vorderen Arme der Trethebel 3, 4 nach
oben zu schwenken
suchen und somit immer in ihre Ausgangsstellung zurückgelangen, wenn sie unbelastet
sind.
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Die Umlenkrollen 7, 8 sitzen je an einem Schwenkhebel 13, 14, der
seinerseits am Rahmen 17 schwenkbar gelagert ist.
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Im Ausführungsbeispiel befindet sich das Schwenklager der Arme 13
und 14 etwa unterhalb der Hinterachse 11. Jeder der beiden Umlenkrollen-Schwenkhebel
13, 14 4 steht unter der Kraft einer relativ starken Energiespeicherfeder 15, 16.
Diese Feder ist als Zugfeder ausgebildet und sucht den Hebel im Uhrzeigerdrehsinn
in seiner Ruhestellung zu halten. Wird nun ein Pedal 1 bzw. 2 niedergedrückt, so
schwenkt sein rückwärtiger Arm entsprechend im Uhrzeigergegendrehsinn nach vorn
und zieht dabei die Abwälzkette aus, wobei gleichzeitig die Hinterachse angetrieben
wird und der Energiespeicher in Funktion tritt, indem der Schwankhebel 13 bzw. 14
mit seiner Umlenkrolle im Uhrzeigergegendrehsinn nach vorn schwingt, nämlich aus
der mit ausgezogenen Linien dargestellten Stellung in die gestrichelt dargestellte
Stellung. Dabei wird die Feder gespannt. Hört jetzt die Antriebskraft in irgendeiner
Phase des Arbeitshubes des Trethebels oder auch nach Durchführung des vollen Arbeitshubes
des Trethebels auf bzw. wird die wirksame Antriebskraft geringer als die Kraft der
Speicherfeder
15 bzw. 16, so tritt eine Entlastung des Energiespeichers
ein, indem die Feder 15 bzw. 16 den Schwenkarm im Uhrzeigersinn zurückschwenkt und
dabei einen zusätzlichen Antrieb auf die Hinterachse ausübt.
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Der Vorteil des Energiespeichers besteht darin, daß eine wesentliche
Vergleichmäßigung des Antriebsdrehmomentes gewährleistet wird. Beim Nachlassen der
Antriebskraft durch den Fuß des Fahrers wird der Antriebsverlust sofort durch zusätzliche
Antriebskraft des Energiespeichers gedeckt, so daß das Antriebskraftniveau wieder
auf das Normalmaß zurückgeführt ist.
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Im Ausführungsbeispiel ist ein Fahrzeug dargestellt, das im Stehen
gefahren werden soll. Gleichwohl ist gestrichelt eine Verkleidung veranschaulicht,
die das gesamte Hinterrad mit dem Antriebsmechanismus umgibt und die auch einen
herkömmlichen Sattel zum Ausruhen des Fahrers aufnehmen kann.