DE3201310A1

DE3201310A1 - Antriebsvorrichtung fuer fahrraeder mit hebelgelenke

Info

Publication number: DE3201310A1
Application number: DE19823201310
Authority: DE
Inventors: Michel 8904 Dikkebus-Ieper Indevuyst
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1982-01-18
Filing date: 1982-01-18
Publication date: 1983-07-28
Also published as: BE894271A

Description

Michel Indev/uyst -Di.kJ-TeJiasjs&weg S56*- B-"8904 Dikkebus-Ieper

Antriebsvorrichtung für Fahrräder mit Hebelgelenkeo

Patentbeschreibung

Beim Radfahren werden bekanntlich die Füße auf den Pedalen in einem Kreis bewegt. Um ein Fahrrad in Bewegung zu bringen, wird mittels dieser Fußbewegung auf dan Pedalen ein Zahnkranz rotiert und über eine Kette das Ritzel vom Hinterrad angetrieben, welches fest mit dem Hinterrad verbunden ist und dieses in rotierende Belegung bringt. Um diese rotierende Bewegung zu ermöglichen, wird in dem Leistungsbereich vom vorderen Pedaleniueg ein Druck ausgeübt·

Beim.Radeln wird stets mit einem Fuß im vorderen Leistungsbereich des Pedalenkreises Druck ausgeübt u/ährend der andere Fuß gleichzeitig nach oben gebracht wird. Bei der Auf- und Abbeujegung entsteht bei jeder Umdrehung ein toter Punkt und zwar immer dann mann der eine Fuß oben und der anderer unten ist.

Die Erfindung soll hier Abhilfe schaffen. Bei der Erfindung wird dieser tot?.Punkt überwunden· Es ist die Lösung gefunden um den Leistungsbereich vom vorderen Pedalweg, der erforderlich ist um ein Fahrrad in Bewegung zu bringen, so anzuordnen daß kein toter Punkt mehr vorhanden ist in der Kreisbewegung der Füße.

Um einen längeren Leistungsweg der Pedalen beim Radeln zu erzielen wird bei der Erfindung an den Enden der Antriebsarme (Fig 1 Nr 5) ein jeweils zweiter kürzerer Tretarm (Fig 1 Nr 1) in einem beweglich gelagerten Bolzen (Fig 1 Nr 6) angebracht. Dieser verlängerte Tretarm (Fig 1 Nr 1) ist starr verbunden mit einem langen Hebel (Fig 1 Nr 2) welcher am hinterem Ende in einem Gelenk (Fig 1 Nr 7) gelagert ist. An diesem Gelenk (Fig 1 Nr 7) q ist ein kürzerer Hebel (Fig 1 Nr 3) gelagert, welcher am anderen § Ende beweglich gelagert ist in einem Bolzen (Fig 1 Nr θ). Dieser 2 Bolzen (Fig 1 Nr 8) ist am Fahrradrahmen (Fig 1 IMr 9) fest wer- Ü

bunden, in Höhe der Hinterradnabe. to

Dadurch daß der kurze verlängerte Tretarm (Fig 1 Nr 1) starr Q. verbunden mit dem längeren Hebelarm (Fif 1 Nr 2) und beweglich α gelagert ist in dem Bolzen (Fig 1 Nr 6) wird beim Druck im Leistungsbereich der Pedalen, dieser längere Hebelarm (Fig 1 Nr2) nach hinten bewegt. Der kürzere Hebelarm (Fig 1 Nr 3) der an der oberen Stelle in einem Gelenk (Fig 1 Nr 7) beweglich gelagert ist,

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Michel IndevuVst ~D"£kl<:**üusfeelue*c5 bh'b.' ' bruyiM UikkHüuu-i

Antriebsvorrichtung Für Fahrräder mit Hebelgelenken

Patentbesc

und der an der unteren Stelle ebenso beweglich in einem Bolzen (Fig 1 Nr 8) gelagert ist, welcher fest mit dem Fahrradrahmen verbunden ist, fängt die Bewegung vom längerem Hebel (Fig 1 Nr 2} auf.

Durch die Erfindung ist der Fahrradantrieb, im Gegensatz zu dem Antrieb bei herkömmlichen Fahrrädern, ohne toten Punkt ermöglicht· Der oben beschriebene Fahrradantrieb mit Hebelgelanken, befindet sich sou/ohl links -als rechts, vom Fahrrad montiert·

Zur Verdeutlichung wieso bei der Erfindung der tote Punkt beim Radaln mit dem Antrieb mit Hebeliuirkung überwunden uiird, wird in Fig. 2 dargestellt:

In der Position "A" ist der Tretarm (Fig 2 Mr 5) senkrecht nach unten und die Pedalstellung von verlängertem Tretarm (Fig 2 Nr 1) noch im Leistungsbereich.

In der Position. "B" ist der Tretarm (Fig 2 Nr 5) waagerecht nach hinten und die Pedalstellung vom verlängertem Tretarm,(Fig 2 Nr 1 ausserhalb des Leistungsbereiches·

In der Position "C" ist der Tretarm (Fig 2 Nr 5) senkrecht nach oben und die Pedalstellung (Fig 2 Nr 1) wieder im Leistungsbereic In der Position "D" ist der Tretarm (Fig 2 Nr 5) waagerecht nach vorne und die Pedalstellung (Fig 2 Nr 1) voll im Leistungsbereic

Bei der Antriebsvorrichtung für Fahrräder mit Hebelgelenken, nach der Erfindung, ist an beiden Seiten vom Fahrrad eine solche Antriebsvorrichtung montiert· Wenn der Tretarm (Fig 2 Nr.5) von der Antriebsvorrichtung auf der linken Fahrradseite in "A" steht, steht der Tretarm (Fig 2 Nr 5) auf der entgegenliegenden rechten Fahrradseite auf -C".

BAD

Bei der Antriebsvorrichtung für Fahrräder mit Hebelgelenken,nach der Erfindung, ist die Leistung im Leistungsbereich um 40% mehr· Dieses u/eil die Länge der Tretwirkung von 17 cm bei herkömmlichen Tretarmen auf 25 cm beim Antrieb mit Hebelwirkung erhöht wurde.

In der Kurvendarstellung (Fig 3) werden die beiden Kraftarmvergleiche dargestellt»

Michel Indevuys.t__ J$ijekebirSS^:ewög_55-6 " ^5-8yU4 Üikkebus-I eper Antriebsvorrichtung für Fahrräder mit Hebelgelenken

Patentbeschreibung

Die Kurve "B", gültig für den Antrieb der Erfindung, zeigt den Kraftarm der evoluiert von 11 cm in der oberen Stellung, nach 25 cm in der waagerechten Stellung und zurück nach 11 cm in der unteren Stellung.

Beim herkömmlichen Fahrrad ist der Kraftarm gleich Null in der oberen Stellung und der maximale Kraftarm beträgt 17 cm in der waagerechten Stellung. In der unteren Stellung ist der Kraftarm wieder Null.

Diese Kurve zeigt demnach ein Minimum an Leistungssteigerung von 40$, d.h. eine wesentliche Energieeinsparung beim Antrieb mit Hebelgelenken. Es zeigt zudem deutlich wie beide tote Punkte, oben und unten, überwunden sind.

Der Antrieb mit Hebelwirkung, nach der beschriebenen Erfindung, ändert nichts am handelüblichen vorderen Zahnkranz, weder an der Kette, noch am hinterem Ritzel. Seim System, nach der Erfindung, kann am Fahrrad -jede beliebige Gangschaltung verwendet werden.

Bei der Antriebsvorrichtung für Fahrräder mit Hebelgelenken ist der Pedalenkreis (Fig 4 Nr 10) weiter nach vorne verlegt, bedingt durch die Verlängerung der Tretarme (Fig 4 Nr 1 +5) sowie durch die Hebeluii'rkung der Hebelarme (Fig 4 Nr 2 + 3). Damit der Radfahrer beim Radeln mit einem Antrieb mit Hebelgelenken die richtige Haltung behält, wird das hintere senkrechte Rahmenrohr (Fig 4 Nr 9) am unterem Ende nach hinten gebogen. Ebenfalls wird das schräge Rahmenrohr (Fig 4 Nr 12) um ein paar mm verlängert. Damit ist die gewünschte Schmiege von 105 mm , Radius gemessen zwischen Sattelstütze und dem senkrechten Mittelpunkt Tretlager, erreicht.

Recklinghausen 11.1.1982

ORIGINAL INSPECTED

COPY

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Antriebsvorrichtung für Fahrräder-m±t· Hebelgelenlqpr) g -j 3 -j g

Bibliographische-Beschreibunq

Seit der Erfindung vom Rad hat die Menschheit sich immer bemüf Fortbewegungsgeräte zu bauen. So auch fortbewegungsgeräte wel mit Muskelkraft betätigt werden.

Im Jahre 1790 wurde das erste Laufrad "C61ärifäre" erfunden. Es war ein Holzgestell mit Holzrädern. Man konnte sich in Laufbewegungen fortbewegen.

Ähnlich so im Jahre 1817 mit dem Laufrad "Draisine" und im Jahre 1818 mit dem Laufrad "Pedestrian" und "Hobby-Horse". 1821 erfand Lewis Compertz das erste Fahrrad, ein Gerät womit der Fahrer erstmals sich fortbewegen konnte ohne mit den Beine dem Boden zu berühren. Lewis Compertz baute ähnlich wie beim Laufrad ein Gestell, ein Vorder- und Hinterrad. Das Vorderrad hatte in Höhe der Nabe einen Zahnkranz. Mit diesem Zahnkranz in Form eines "Viertelkreises", war ein Hebel verbunden der mi den Händen vor- und rückwärts gezogen werde konnte. Somit kann der Mensch sich mit Ruderbewegungen fortbewegen. 1839 schließlich kam das "Macmillan" Fahrrad. Dieses Gefährt, inzwischen schon mit einem Rahmen versehen indem Vorder- und Hinterrad eingebaut, waren. Der Fahrer konnte sich auf einem Sattel setzen. Eine Vorrichtung ermöglichte es, über Gestänge mit der Beinen Vor- und Rückwärtsbewegungen auszuüben. An der Hinterradachse waren Hebel befestigt, ähnlich wie heute Tretarme. Durch die Vor- und Rückwärtsbewegungen mit den Füßen, brachte Macmillan die Gestänge in Ruderbewegungen und die an der Hinterradachse befestigten Hebel kamen in rotierende Bewegung.

1868 brachte "Steel-Michaux" das erste, sogenannte Hochrad. Ein Fahrrad mit einem wesentlich grösseren Vorderrad und eineif* kleinen Hinterrad. Das Gestell hatte oben über dem Vorderradeinen Sattel. Die Achse des Vorderrades war fest verbunden mit Tretarme an denen erstmals Pedalen angebracht waren. Durch Drehbewegungen der Pedalen wurde das Fahrrad in Bewegung ge- φ , bracht.

P Um die Jahrhundertwende 1800/1900 kamen verbesserte Konstruk- » § tionen vom "Steel-Michaux", z.B. "Houten Michaux"," Philip-S M.Fischer¹¹," American Star Bicycle" ,"Lever Porpelled-Saf ety" ^ u.A. Alles waren Konstruktionen, die entweder mit Stangen oder direkter Drehbewegung än-der Achse, das Fahrrad in Be--

Michel Indevuyst ^inCkBbLrssTBUrMg &5£· - Β^8ΰΰ4 Uikkebus-leper

Antriebsvorrichtung Für Fahrräder mit Hebelgelanken

Mit dem Anfang des Industriezeitalters erfand man den Antrieb durch das Tretlager. Mit den Beinen betätigt man die Pedalen.

Über einen Zahnkranz an der Tretarmseite, läuft eine Kette zu einem Ritzel zur Hinterradachse.

Für Wegstrecken mit verschiedenen Steigungen erfand man die Gangschaltung. Einmal die Kettenschaltung und zweitens die Nabenschaltung.

Geblieben bis heute ist immer noch ein toter Punkt beim Treten. Und zwar dann, uienn ein Pedal oben und das andere unten ist. Um eine Kraftersparnis zu bekommen muß dieser tote' Punkt überwunden werden.

Die Erfindung will hier Abhilfe schaffen.

Recklinghousen 11.1.1982

ORIGINAL INSPECTED

L e e'r s θ i t e

ORIGINAL INSPECTED

Claims

Michel liiuevuytot L/.Lkke.tJu/i&.wttyg.-.Oy/}; . i+*pyU·} i;uu_tIJl...

9 η 1 7 1 Π^::'

Antriebsvorrichtung für Fahrräder mit Uebelgelenken

Patentansprüche

iebsvorrichtung für Fahrräder mit Hebelgelenken, dadurch gekennzeichnet daß an dem vorhandenen Tretarm (Fig 1 i\r 5) ein Hebelarm (Fig I Nr 1 + 2) in einem Bolzen ( Fig 1 Nr 6) beweglich gelagert ist, welcher seinerseits im Gewinde vom Tretarm (Fig 1 Nr 5) fest verschraubt ist.

Antriebsvorrichtung für Fahrräder mit Hebelgelenken nach Anspruch 1-, dadurch gekennzeichnet daß an dem liebelarm (Fig 1 Nr 1 + 2) ein zweiter kürzerer Hebelarm (Fig 1 Nr 3) über ein Gelenk (Fig 1 Nr 7) an den längeren Hebelarm (Fig 1 Nr 1 + 2) beweglich verbunden ist. Am anderen ünde von der Gelenkverbindung (Fig I Nr 7) ist dieser kürzere Hebelarm (Fig 1 Nr 3) beweglich an einem Bolzen (Fig 1 i\r 8) gelagert. Dieser Bolzen (Fig 1 Nr 8) ist fest mit dem Fahrradrahmen verbunden.

3- ■

Antriebsvorrichtung für Fahrräder mit Hebelgelenken nach den Ansprüchen 1- und 2- , dadurch gekennzeichnet daß beide Hebelarme (Fig 1 Nr 1 + 2 + 3) eine Scherenbewegung aus- übern, wenn am vorderen Ende vom längerem Hebelarm ( Fig I Nr 1 + 2) Druck auf ein eingeschraubtes l'edal (Fig I Nr 10) gegeben wird.

Antriebsvorrichtung für Fahrräder mit Hebelgelenken nach den Ansprüchen l-,2- und 3-, dadurch gekennzeichnet daß beim Druck auf das Pedal (Fig I Nr 10), bedingt durch die Hebelwirkung der Gelenkhebel (Fig I Nr 1+2+3) Kraft im Leistungsbereich wesentlich erhöht wird.

Antriebsvorrichtung für Fahrräder mit Uebelgelenken nach den Ansprüchen l-,2-,3- und 4, dadurch gekennzeichnet daß durch die Hebelwirkung (Fig 1 Nr 1 + 2 + 3) im 1edolenkreis der tote Punkt beim Radeln überwunden wird.

Kecklinghausen den 11'. 1.1982