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Muskelkraftmaschine
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Die Erfindung betrifft eine Kraftmaschine ,insbesondere Verkehrsmittel,zum
B Betreiben durch Muskelkraft mit vorzugsweisc zwei Dru(khebeln,die zu einem Druckhebelpaar
zusammengefaßt sind,welches um eine Achse drehbar gelagert ist,und durch entsprechenden
Kraftangriff in Bewegung versetzt und gehalten wird,wobei die einzelnen Druckhebel
den vertikal zueinander gemessenen Abstand ständig vergrößern und ver -kleinern,wobei
jeder einzelne der beiden Druckhebel mit einem kraftübertragenden Teil verbunden
ist.
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Derartige Kraftmaschinen haben den Zweck,den Benutzer möglichst schnell
und bequem vorwärts zu transportieren und dem Benutzer gleich' -zeitig zu ermögliehen,große
Steigungen einfach zu bewältigen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,eine Muskelkraftmaschine
zuschaffen,deren Kosten und Gewicht noch geringer sind.Gleichzeitig soll der Wirkungsgrad
ebenfalls noch verbessert werden.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst,daß das kraftübertragende
Teil,vorzugsweise Zugelement,vorzugsweise im Bereich seines einen Endes am im wesentlichen
kreisförmig ausgebildeten kraftübertragenden Teil in Abstand von der Drehachse desselben
kraftübertragend fixiert ist.
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In einer derartigen Ausführungsform kann das im wesentlichen kreisförmig
ausgebildete kraftübertragende Teil z.B. als äußerst kostengünstige Scheibe hergestellt
werden.Das Zugelement kann dabei zeine die geringste Bewegungstoleranz an der Kraftscheibe
fixiert werden,so daß kein Schlupf und damit kein Energieverlust durch Schlupf auftritt.Der
Wirkungsgrad wird auf diese Art und Weise noch einmal geringfügig verbessert.Gleichzeitig
fällt bei Verwendung einer Kraftscheibe die Notwendigkeit des Schmierens weg, so
daß ein Beschmutzen des Benutzers ausgeschlossen ist.
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Selbstverständlich liegt am Rande auch noch die Verwendung von Kette-Zahnrad
oder ähnlichen Teilen im Bereichder Erfindung.
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Auch Anspruch 2 enthält eine vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung.Auf
diese Art und Weise ist das Zugelement äußerst kostengünstig.Dabei kommt vor allem
Metall,Kunststoff und Textilmaterial zur Verwendung.Gleichzeitig wird durch das
geringe Gewicht des Zugelementes auch die Gesamtkonstruktion leichter.Auch beim
Zugelement ist ein Schmieren desselben nicht notwendig,was damit die Gefahr eines
Beschmutzens ausschließt.
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Eine weitere vorteilhafte Ausführurigsform der Erfindung enthält Anspruch
3.In einer derartigen Ausführungsform kann die an der Kraftscheibe wirksame Länge
des Zugelementes beliebig gewählt werden.Gleichzeitig kann auch der Durchmesser
der Kraftscheibe selbst beliebig festgelegt werden.Außerdem beinhaltet eine derartige
Konstruktion eine äußerst einfache und kostengünstige Art der Befestigung des Zugelementes
an der Kraftscheibe.
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Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung enthält auch Anaspruch
4.Auf diese Art und Weise wird nach Abschluß eines Arbeitstaktes im nicht belasteten
Zustand der Kraftscheibe diese mittels der in der Energiespeichervorrichtung gespeicherten
Energie wieder in ihre Ausgangslage zurückgedreht.Gleichzeitig wird die bei der
Bewegung des Druckhebels im Leertakt zurück in seine Ausgangssteldes Zugelementes
lung entstehende Seillose von der sich drehenden Kraftscheibe aufgenommen Auch Anspruch
5 enthält eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfin dung.Damit wird der Luftwiderstand
derclnacktenKonstruktion im Vergleich zu bekannten Ausführungsformen erheblich gesenkt,da
die erfindungsgemäße Konstrlktion in etwa eine halbierte Pyramide darstellt.Steigfähigkeit.Höchstgeschwindigkeit
und Dauergeschwindigkeit werden-somit bei gegebener Leistung des Motors "Mensch"
erheblich verbessert.Berücksichtigt man die Tatsache,daß bei einer Geschwindigkeit
von lediglich 18km/h rund 7%-9% der gesamten Antriebsenergie zur tiberwindung des
Luftwiderstandes aufgebracht werden müssen,wird die besondere Redeutung einer aerodynamischen
Form eines Fahrzeuges klar.Wird eine"nackte" Konstruktion in der Form einer in etwa
halbierten Pyramide mittels einer Plane oder
oder entsprechender
Teile verkleidet,so ergibt sich ein äußerst guter Luftwiderstandsbeiwert.Die beschriebene
Form einer halbierten Pyramide wurde aber erst durch die Verwendung eines Zugelementes
als kraftübertragendes Teil,das am Druckhebel befestigt ist,möglich.Denn erst dadurch
kann ein Antrieb reali siert werden, bei welchem die Antriebsachse unterhalb der
jeweiligen Trittbretes ter positioniert ist.Nur damit ist aber möglich den höchsten
Punkt relativ zur Ftahrtrichtung nach hinten zu verlegen (höchster Punkt ist der
Betreiber Mensch)untl den niedersten Punkt vorne anzuordnen.
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Der niederste Punkt ist dabei vorne ein lenkbares Rad.Gleichzeitig
wird aufgrund dieser Ausgestaltung das Fahrzeug vorne am schmalsten und hinten am
breitesten.Hinten befinden sich nämlich zur Stabilisierung des gesamten Fahrzeuges
zwei Räder,zwischen denen die Druckhebel angebracht sind.Durch diese Ausführungsform
wird es gleichzeitig auch ermöglicht, die Druckhebel fast über die gesamte Fahrzeuglänge
auszubilden.Damit werden bei relativ kurzem- Fahr -zeug Druckhebel mit großer Länge
möglich, so daß größte Antriebsdrehmomente erzielt werden. Die beiden hinteren Räder
zur Stabilisierung des Fahrzeuges dienen vor allem als Kippsicherung.
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Warum kann aber nur ein als Zugelement ausgebildetes am Druckhebel
befestigtes kraftübertragendes Teil einen Antrieb ermöglichen, bei welchem die-
Antriebswelle sich im Bereich der Trittbretter- befindet?Weil nur ein Zugelement
die im Bereich der Druckhebeldrehchse austehenden großen Kräfte über einen bestimmten
Abstand ver-Liis ties transporti c.'reii kann.
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Die Energiespeichervorrichtung kann in einer vorteilhaften Ausführungsform
z.B.als Schraubenfeder oder als Spiralfeder ausgebildet sein.
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Der zwischen Antriebsscheibe und Antriebswelle zwischengeschaltete
Freilauf ermöglicht im Leertakt des Druckhebels eine Bewegung der Antriebsscheibe-
unabhängig von der Antriebswelle und damit ein problemloses Rückführen der Antriebs
scheibe und des Zugelementes n ihre dem Arbeitstakt unmittelbar vorausgehende Position.
Nachfolgend
ist die Erfindung anhand einer Figur zeichnerisch dargestellt und erläutert.
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Figur # zeigt die Kraftmaschine 1 mii, einem Druckhebel .5 eines Druckhebelpaares,wobei
der Druckhebel 5 um die Drehachse 4 drehbar gelagert ist.Das Zugband 3 ist am Druckhebel
5 im Befestigungspunkt 2 befestigt und wird über die Umlenkrolle 7 in Richtung auf
die Antriebswelle 8 umgelenkt.Auf der Antriebswelle 8 befindet sich ein Freilauf
9 und am Freilauf 9 ist eine Antriebsscheibe 10 fixiert.
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Das Zugelement 3 ist an einem Befestigungspunkt 6 an der Antriebsscheibe
10 fixiert.Gleichzeitig ist eine Energiespeichervorrichtung 13 in einem unteren
Befestigungspunkt 12 an der Antriebsscheibe 10 und an einem oberen Befestigungspunkt
12 an einem nicht mit rotierenden Bereich befestigt.
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Figur # zeigt einen Teil der Kraftmaschine in Seitansicht derselben.
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Wirkungsweise Wird auf das linke äußere Ende des Druckhebels 5 eine
Kraft nach unten ausgeübt,dreht sich der Druckhebel 5 um seine Drehachse 4 im Gegenuhrzeigersinn
nach unten und zieht damit das am Befesti -gungspunkt 2 an ihm befestigte Zugelement
3 ebenfalls nach unten ind zwar um eine tr'cke s .Jeder Punkt am Zugelement 3 wird
demgemäß um die Strecke s in Zugkraftrichtung bewegt.Damit bewegt sich im Gegenuhrzeigersinn
auch der Punkt 6 um die Strecke s vorwarts,so daß die Antriebsscheibe 10 ,der Freilauf
@ und die Antriebswelle 8 eine Drehbewegung ausführen.Gleichzeitig wird die Energiespeicher
vorrichtung 13 zwischen den Punkten12 und 12 gespannt.Hat der Druckhebel 5 seine
unterste Stellung erreicht und bewegt sich ins einem Leertakt wieder in die Ausgangsposition
zurück,entsteht eine Zugelement-Lose der Länge s ,die jedoch von der Antriebsscheibe
10 sofort aufgenommen wird.Dies geschieht dadurch,daß die gespannte Energiespeichervorrichtung
13 im Leertakt des Druckhebels 5 sich wieder zusammenzieht und dabei die Antriebsscheibe
10 im Gegenuhrzeigersinn zur Drehung bringt.Befindet sich der Druckhebel 5 wieder
in seiner Ausgangsposition,dann befindet sich auch das Zugelement 3 wieder in seiner
Ausgangslage und mit ihm der Punkt 6.Die Energiespeichervorrichtung 13 ist nunmehr
wieder entspannt und ein neuer Arbeitstakt des Druckhebels 5 kann beginnen.
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L e e r s e i t e