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Fahrrad, insbesondere für Trimmzwecke
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Die Erfindung betrifft ein Fahrrad, insbesondere für Trimmzwecke,
mit einem Antrieb zum alleinigen oder zusätzlichen Antreiben des Fahrrades durch
Armbetätigung.
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Fahrradfahren gilt neben dem Schwimmsport als eine der gesündestn
Volkssportarten und wird daher nicht nur für sogenannte Trimmzwecke, d.h. also zur
Schaffung und Aufrechterhaltung einer guten Kondition und Konstitution, sondern
beispielsweise auch für die Regenerierung Infarkterkrankter u.dgl. von den Srzten
sehr empfohlen.
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Um den gesundheitlichen Effekt witterungsunabhängig zu machen, sind
außer den bekannten Fahrrädern auch bereits aufgebockte Heimsportgeräte in großem
Umfange entwickelt worden, mit denen die beim Fahrradfahren erfolgende Beinbewegung
bei stationärer Anordnung des Gerätes zu simulieren ist. Diese Geräte haben jedoch
den Nachteil, daß sie normalerweise nicht an der frischen Luft stehen, sondern vielmehr
in Räumen, in denen das Sauerstoffangebot insbesondere nach längerer sportlicher
Betätigung häufig sehr schlecht ist.
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Wie beim Schwimmen ist der günstige gesundheitliche Effekt beim Fahrradfahren
unter anderem damit zu begründen, daß eine große Anzahl von Muskeln betätigt wird,
wobei dieses beim Schwimmen gegenüber dem Fahrradfahren noch insofern verstärkt
zutrifft, als dort außer den Beinen etc. auch die Armmuskulatur zu betätigen ist,
was beim Fahrradfahren mehr oder weniger lediglich beim Lenken erfolgt und daher
praktisch zu vernachlässigen ist. Zum aktiven Einsatz der Arme ist es gegenüber
den üblichen Fahrrädern vielmehr notwendig, das Fahrrad mit einem Armantrieb zu
versehen, so daß auch die Arrnrnuskulatur in einem beachtlichen Ausmaß beansprucht
wird, wenn der Armantrieb zusätzlich zu einem Fußantrieb vorgesehen wird. Bei gleicher
aufgebrachter Leistung kann diese mithin gleichmäßiger über den Körper verteilt
werden. Geht man davon aus, daß die durch die Arme und Füße eingeprägte Antriebsleistung
in gleicher Höhe aufrechterhalten bleibt, so ist durch den zusätzlichen Armantrieb
ein zusätzliches Leistungsangebot vorhanden, welches gegebenenfalls dann zu einer
höheren erzielbaren Geschwindigkeit des Fahrrades führt.
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Bei einem bekannten Fahrrad ist für die Armbetätigung ein dem üblichen
bekannten Fußantriebsmechanismus mit Pedalen und Ketten entsprechender Kurbel- und
Kettenantriebsmechanismus für den
Armantrieb vorgesehen, wobei die
durch die Arme eingeleiteten Antriebskräfte über eine lange Kette auf das Hinterrad
übertragen werden.
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Dieses bekannte Fahrrad besitzt zahlreiche Nachteile. Zunächst einmal
ist der für Trimmzwecke anzustrebende Vorteil, die Leistungsabgabe des Fahrradfahrers
gleichmäßiger auf den Körper zu verteilen, nicht zu erzielen, da bei diesem Fahrrad
dann wiederum lediglich die Arme betätigt werden, während die Beine im wesentlichen
in Ruhestellung verbleiben.
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Aber selbst wenn dieses bekannte Fahrrad so ausgebildet werden würde,
daß außer dem Armantrieb der übliche Fußantrieb vorhanden wäre, sind noch beachtliche
Nachteile vorhanden. Denn der Antriebsmechanismus für die Arme ist fest mit dem
Rahmen verbunden, so daß das Lenken außerordentlich schwierig bzw.
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praktisch fast unmöglich ist, und der Radfahrer im wesentlichen nur
geradeaus fahren kann, was wiederum in aller Regel unzureichend ist. Hierdurch besteht
auch ein nicht unerhebliches Unfallrisiko, da bei einem derartigen Fahrrad in Kurven
aus den vorgenannten Gründen eine erhebliche Sturzgefahr besteht.
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Weiterhin wird durch das Drehen der Pedalen mit den Händen bzw.
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den Armen das Einhalten eines sicheren Gleichgewichtes außerordentlich
erschwert, da der Körper nie symmetrisch zur senkrechten Symmetrielinie des Fahrrades
ist.
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Schließlich kann sich bei einer Ausgestaltung, bei welcher der Armantrieb
zusätzlich zu einem Fußantrieb vorgesehen ist, die Kettenführung für den Armantrieb
störend auf die Beinbetätigung auswirken etc.
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Der vorliegenden Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, Fahrräder
mit Armantrieb der eingangs beschriebenen Gattung
unter Vermeidung
ihrer Nachteile zu verbessern und ein gattungsmäßiges Fahrrad zu schaffen, welches
wahlweise allein oder zusätzlich mit dem Armantrieb anzutreiben ist, ohne daß durch
die Armbetätigung die Stellungsstabilität des Fahrrades und das Lenken beeinträchtigt
wird, wobei das erfindungsgemäße Fahrrad zugleich einfach, robust, und preiswert
herzustellen sein soll.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch einen mit dem Vorderrad
des Fahrrades lenkbar verbundenen, durch Armbetätigung oszillatorisch betätigbaren
Lenker zum Lenken und Antreiben des Fahrrades, sowie durch Umformmittel zum Umformen
der oszillatorisch eingeprägten Bewegung des Lenkers in eine Drehbewegung mindestens
eines Rades.
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Bei einer derartigen Ausgestaltung ist das Fahrrad auch dann in hervorragender
Weise zu lenken, wenn der Benutzer den allein oder zusätlich zu einem konventionellen
Lenker vorgesehenen Lenker für den Armantrieb betätigt, wobei es vorteilhaft ist,
daß die Arme jeweils im wesentlichen parallel zueinander bewegt werden können und
nicht wie bei dem bekannten Fahrrad mit Armantrieb ständig in unsymmetrischen Stellungen
sind. Dieses hat zur Folge, daß auch der Oberkörper im wesentlichen symmetrisch
in der üblichen Fahrradfahrerstellung zu halten ist, was das Aufrechterhalten des
Gleichgewichtszustandes beim Fahren erheblich vereinfacht bzw. überhaupt erst möglich
macht.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung sind
für den Armantrieb Ubersetzungsmittel vorgesehen, mit denen nicht nur ein für die
Armbetätigung bequemes bzw. angenehmes Ubersetzungsverhältnis vorgesehen werden
kann, sondern mit denen vor allem der Rythmus der Armbetätigung an den Rythmus der
Beinbetätigung angepaßt werden kann, was durch eine in
weiterer
Ausgestaltung mögliche Gangschaltung zur jeweils individuellen Anpassung der Übersetzung
noch verbessert werden kann.
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Eine Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung zeichnet sich durch
einen Kurbeltrieb aus, dessen Kurbel über eine Koppel mit einer Schwinge gelenkig
verbunden ist, welche am Lenker starr befestigt ist.
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Diese Ausgestaltung besitzt u.a. den Vorteil, daß die Schwinge mehrere
Anlenkstellen für die Koppel aufweisen kann, an denen letztere wahlweise anzulenken
ist.
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Die Ubertragung der von den Armen eingeprägten Antriebskraft erfolgt
vorzugsweise auf das Vorderrad, wobei bevorzugt in der Nabe des angetriebenen Rades
ein Freilauf vorgesehen sein kann, durch den es möglich ist, beim Fahren die oszillatorifshe
Bewegung des Lenkers gleichsam auszuschalten bzw. zu überbrücken, was beispielsweise
für Ruhe- bzw. Erholungsphasen wünschenswert ist.
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Weitere erfindungsgemäße Merkmalsausprägungen ergeben sich aus den
Unteransprüchen, wobei die in den Ansprüchen beschriebenen Merkmale sowohl jeweils
allein als auch in Kombination von erfinderischer Bedeutung sein können.
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Die Erfindung ist nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels unter
Bezugname auf eine Zeichnung weiter erläutert. Es zeigt: Fig. 1 eine Seitenansicht
des Vorderteils eines erfindungsgemäßen Fahrrades, bei dem die vom Armantrieb eingeprägte
Antriebskraft auf das Vorderrad übertragen wird; und Fig. 2 eine Vorderansicht des
Fahrrades gemäß Fig.
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1 in Richtung des Pfeiles II in Fig. 1 gesehen.
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Das in der zeichnung beispielhaft dargestellte Fahrrad besitzt ein
in üblicher Weise am Rahmen 2 über eine Gabel 3 befestigtes Vorderrad 4, welches
mitt ls eines herkömmlichen Lenkers 6 lenkbar ist-. Am senkrechten Teil des Lenker
6 ist an einem Drchpunkt 7 ein zweiter lonker 8 schwonkbar befestigt, wobei darauf
hingewiesen wird, daß aut den ersten Lenker 6 gegebencnfalls ersichtlich auch verzichtet
werden kann, wobei danrl das Eabrrad nur einen Lenker 8 besitzt.
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Das Oberteil 11 des Lenkeis 8 ist vom Unterteil 9 weg zum Fabrer hin
abgewinkelt, so daß dieser seine Arme beim Fahren bequem halten bzw. beugen und
strecken kann, ohne seine Arme zu weit nach vorn strncken zu müssen Vom unterun
Teil 9 des Lenkers 8 erstreckt si eh uin im wesentlichen senkrecht zu diesem vrlaufender
Sley bzw. Flansch 12. Der Flansch 12 weist mchrere kreisfäimige Bohnungen bzw. Löcher
13 zur drchbaren Lagerung des einen Endes 14 einer Koppel 16 auf, mit welchen der
Hub des Lenkers 8 so einstcllbar ist, daß sich der Fabrer nichb so weil nach vorn
bengon muß, und daß - sofern der nodere Lenker 6 vorhanden ist - der Lenker 8 nicht
gegen den Lenker 6 stößt. Der Flausch 12 und der untere Teil 9 des Lonkers 8 bilden
zusammen cine Schwinge für cinen Kurbellrieb.
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Das andere Ende 17 der koppel 16 ist mit dem einen Ende 18 einer Kurbel
19 vorbunden, wolcher an einem Kettenrad 21 befestigt ist. Die Kurbel 1<) Drchl
sich mithin gemeinsam mit dem Kattenrad 21 um dessen Nabe.
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Das kettenfad 21 ist dreldart an Beles gungsteilen 22 gelagert, welche
wiederom siatr mit der Gebet 3 des Fabrrades vorbunden sind.
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Auf diese Weise simd dir Beformitcul zum Umforman det ostillatoris
Bewegung
des Armantriebes in eine das Vorderrad 4 des Fahrrades antreibende Kreisbewegung
lenkbar mit dem Vorderrad 4 verbunden, wobei das Umformmittel mithin im wesentlichen
aus der Schwinge i, 12, der Koppel 16 und der Kurbel 19 mit dem Kettenrad 21 besteht.
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Die Drehbewegung des Kettenrades 21 wird über eine übliche als Laschenkette
ausgebildete Fahrradkette 23 auf ein weiteres Kettenrad 26 übertragen, welches an
der Freilaufnabe 24 des Vorderrades 4 gelagert ist.
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Zur Abstimmung des Betätigungsrythmus für die Arme und Beine des Fahrradfahrers
ist das Vorderrad 4 zweckmäßigerweise mit einer manuell betätigbaren oder automatischen
Nabengangschaltung versehen. Das Kettenrad 26 kann selbstverständlich durch mehrere
Kettenräder einer eingebauten Kettenschaltung ersetzt werden, falls dieses wünschenswert
ist.
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Die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Fahrrades ist wie folgt: Bewegt
der Fahrradfahrer den Lenker 8 oszillatorisch von sich weg und zu sich hin, so setzt
er über die Koppel 16 das Kettenrad 21 in Drehbewegung, wobei selbstverständlich
zu Beginn der Bewegung auf die richtige Drehrichtung zu achten ist.
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Die Drehbewegung des Kettenrades 21 wird sodann über das Kettenrad
26 auf das Vorderrad 4 übertragen.
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Der Fahrradfahrer kann mithin bei gleicher Leistungsabgabe wie bei
einem konventionellen Fahrrad mit Fußantrieb die abzugebende Leistung erheblich
gleichmäßiger auf seinen Körper verteilen, was insbesondere für Trimm- und Regenerationszwecke
nach bestimmten Krankheiten von ganz erheblichem Vorteil ist.
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Andererseits kann der Fahrradfahrer, falls er die von seinen
Beinen
und Füßen abgegebene Leistung aufrechterhalten will, mit dem Armantrieb ein zusätzliches
Leistungsangebot bereitstellen und demgemäß schneller fahren, als dieses bei einem
konventionellen Fahrrad der Fall ist.
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Dabei besteht unter anderem der weitere Vorteil, daß der Fahrradfahrer
beispielsweise bei bestimmten Ermüdungsphasen o.dgl. nicht gezwungen ist, den Armantrieb
ständig zu bewegen.
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Vielmehr kann er aufgrund der vorgesehenen Freiläufe sowohl den Armantrieb
als auch den Fußantrieb zeitweilig unbetätigt lassen.
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Dennoch ist bei allen Betriebszuständen eine hervorragende Lenkmöglichkeit
gegeben, so daß das erfindungsgemäße Fahrrad gegenüber konventionellen Fahrrädern
keinerlei Nachteile, sondern lediglich zusätzliche Vorteile aufweist.
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Überflüssigerweise sei an dieser Stelle nochmals darauf hingewiesen,
daß das in der Zeichnung dargestellte und vorstehend beschriebene Ausführungsbeispiel
lediglich als Beispiel zu verstehen ist, und daß selbstverständlich zahlreiche Abwandlungen
möglich und denkbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.