DE4420654A1 - Bandgetriebe - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Bandgetriebe für einen Flossenantrieb von Wasserfahrzeugen, bei dem eine umlaufende Antriebsbewegung in eine schwingende Abtriebsbewegung umgeformt wird.

Bandgetriebe sind Zugmittelgetriebe, bei denen ein Stahl-, Leder- oder Textilband, ein Seil, eine Schnur, ein Zahnriemen oder eine Kette als Zugmittel im allgemeinen eine Bandkurve umhüllt.

Dabei kann die Bandkurve bekanntlich jedes konvexe Profil erhalten, von dem aus eine jeweils gewünschte Übertragungsfunktion abgeleitet werden kann. Zum ständigen Straffhalten des Bandes, insbesondere in dessen zugloser Phase, ist üblicherweise die Anordnung einer Feder am Abtriebsteil erforderlich.

Mit diesen bekannten Bandgetrieben können umlaufende Bewegungen entlang eines Halbkreises in einseitig gerichtete Abtriebsbewegungen umgeformt werden. Da aber für den Flossenantrieb sowohl in der aufwärts gerichteten als auch in der abwärts gerichteten Bewegungsphase der Flosse eine nahezu gleichmäßige Kraft benötigt wird, konnten die üblichen Bandgetriebe mit Bandkurve nicht als Getriebeform für den Antrieb des Flossenträgers ohne weiteres übernommen werden. Unter Umständen wäre eine Dopplung bekannter Bandgetriebe mit entgegengesetzt arbeitenden Phasen möglich gewesen, was aber zu erhöhtem Material- und Kostenaufwand geführt hätte.

Es besteht aber das Ziel, gerade ein extrem leichtes, unkompliziertes und dabei möglichst robustes Getriebe zur Umsetzung einer umlaufenden Bewegung in eine schwingende Bewegung zu finden, welches kostengünstig hergestellt werden, verschleißarm betrieben und notfalls einfach (von Laien) repariert werden kann.

Da Bandgetriebe im allgemeinen zur Erzeugung von ungleichmäßigen Übersetzungen verwendet werden und der Flossenantrieb an sich nur in den Totpunkten weiche Umlenkungen notwendig macht, ist es daher Aufgabe der Erfindung, ein Bandgetriebe mit einer extrem leichten Ausführung so zu gestalten, daß in den Umlenkungsphasen der Flosse geringe Beschleunigungen auf den Flossenträger geleitet und ansonsten gleichmäßige Bewegungen übertragen werden.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe für ein Bandgetriebe zur Erzeugung einer Schwingbewegung aus umlaufender Antriebsbewegung mittels einer in einem Getriebegestell drehbar gelagerten Kurbel, insbesondere zur Übertragung von Antriebskräften auf einen Flossenantrieb für Wasserfahrzeuge geeignet, durch die Anwendung der in den Ansprüchen angeführten Merkmale gelöst.

Um einen annähernd gleichmäßigen Vorlauf und Nachlauf des Bandes zu erreichen, besteht ein wesentliches Merkmal der Erfindung darin, den Drehpunkt der Kurbel in die Spitze eines um 90° gedrehten gleichseitigen Dreiecks zu legen, dessen Höhe gleich dem Maß der halben Grundlinie ist, wobei die Grundlinie des gleichseitigen Dreiecks der Verbindungsgeraden zwischen dem Befestigungspunkt des Endes des Bandes am Getriebegestell und dem Drehpunkt der Umlenkrolle im unteren Bereich des Getriebegestells entspricht.

Werden zweckmäßigerweise, z. B. für die Anordnung eines Motorgetriebeantriebs, die an sich je auf einer Pedale angeordneten Seilrollen beide zusammen nur auf einer Pedale angeordnet, sind die oberen Befestigungspunkte der Bandenden und die unteren Umlenkrollen am Boden des Getriebegestells bzw. des Fahrzeugs zwar auf gleicher Höhe, jedoch aber spiegelbildlich zum Drehpunkt der Kurbel anzuordnen, um einen einwandfreien Vor- und Nachlauf des Bandes zu garantieren.

Zum Zwecke der rentablen Austauschbarkeit ist es u. U. angebracht, statt des einen, in seinem mittleren Bereich an Flossenträger befestigten Bandes zwei Bänder von jeweils halber Länge des Gesamtbandes mit ihren Enden am Flossenträger und an den oberen Befestigungspunkten des Getriebegestells anzuschließen.

Das erfindungsgemäße Bandgetriebe ist insbesondere für den Antrieb von Vortriebseinrichtungen jeglicher Art bei Sport- und Freizeitbooten und anderen schwimmenden Einrichtungen in Erholungs- und Vergnügungsparks vorgesehen.

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel näher erläutert. In der zugehörigen Zeichnung zeigen:

Fig. 1 Ein auf einem Wasserfahrzeug angeordnetes erfindungsgemäßes Bandgetriebe zum Antrieb eines in senkrechter Richtung bewegbaren Flossenträgers.

Fig. 2 Eine Prinzipskizze des Bandgetriebes.

Fig. 3 Das in Fig. 1 gezeigte Bandgetriebe in vergrößerter Darstellung.

Fig. 4 Ein Bandgetriebe, bei dem die beiden Seilrollen auf ein und derselben Hebehachse der Tretkurbel gelagert sind.

Fig. 4a Die Seitenansicht des Bandgetriebes zu Fig. 4.

Fig. 4b Die Vorderansicht des Bandgetriebes zu Fig. 4.

Fig. 5 Ein Bandgetriebe wie nach Fig. 4, jedoch ist die freie Tretkurbel durch eine Motorgetriebeeinheit ersetzt.

Auf einem Bootskörper eines Sportwasserfahrzeugs ist im hinteren Bereich ein Flossenträger 9, an dessen unterem nicht dargestellten Ende eine Flosse angelenkt ist, in einem Gestell 8 zu seiner Führung in senkrechter Richtung aufgestellt.

Davor ist auf dem Bootskörper ein Getriebegestell 2 montiert, in dem eine Tretkurbel 3 mittig gelagert ist, die aber auch einseitig oder mehrfach gelagert werden kann. An den Pedalen der Tretkurbel 3 sind Seilrollen 6 gelagert, um die jeweils die Endstücke 1a, 1b des Bandes 1 geschlungen sind.

Weiterhin sind am Bootskörper unterhalb der Tretkurbel 3 jeweils eine Umlenkrolle 7 für die Bandhälften 1a, 1b sowie oben und unten am Gestell 8 des Flossenträgers 9 ebenfalls jeweils die Umlenkrollen 10 und 11 angeordnet.

Während ein Band 1 nahezu in seinem mittleren Bereich am Flossenträger 9 befestigt ist, sind die beiden Bandhälften 1a, 1b nach Führung jeweils über die Umlenkrollen 7 und eine der Seilrollen 6 an den Pedalen mit ihren Enden an Halterungen 5 im oberen Getriebegestellbereich befestigt.

Der Abstand des Drehpunktes der Kurbel 3 von dem Befestigungspunkt 5 des Bandendes am Getriebegestell 2 ist gleich dem Abstand des Drehpunktes der Kurbel 3 von dem Drehpunkt der Umlenkrolle 7 im unteren Bereich des Getriebegestells 2 bzw. am Fahrzeug.

Der Drehpunkt der Kurbel 3 liegt auf der Mittelsenkrechten eines gleichseitigen Dreiecks, dessen Grundlinie die Verbindungsgerade zwischen dem Befestigungspunkt 5 des Bandes am Getriebegestell 2 und dem Drehpunkt der Umlenkrolle 7 im unteren Bereich des Getriebegestells 2 ist und ihr Maß beträgt das zweifache des Abstandes des Drehpunktes der Kurbel 3 von dieser Verbindungsgeraden, x=y₁=y₂.

Können diese Bedingungen nicht eingehalten werden, müssen mehr Bandlose vorgegeben und Vorkehrungen zum Straffhalten beider Bandhälften getroffen werden, da der Nachlauf des Bandes dann geringer als der Vorlauf des Bandes sein wird und sich beide nicht mehr gegenseitig aufheben werden.

Wird nun die Tretkurbel 3 durch Muskelkraft in eine drehende Bewegung versetzt, werden die Bandhälften 1a, 1b entlang der Kreiskurve der an der Pedale gelagerten Seilrolle 6 mitgeführt, -zogen bzw. -geschwenkt.

Je nach Hebellänge der Tretkurbel 3 wird ein mehr oder weniger großer Ausschlag am Flossenträger 9 erreicht.

In den Fig. 4, 4a und 4b wird ein Beispiel angeführt, bei dem die Bandführungen näher zusammengelegt wurden.

In Fig. 5 ist ein Beispiel angeführt, bei dem die Kurbel 3 durch eine Getriebemotoreinheit verdreht wird.

Bezugszeichenliste

1 - Band
1a, 1b - Bandhälfte
2 - Gestell für das Bandgetriebe
3 - Tretkurbel des Bandgetriebes
4 - Tretlager
5 - Befestigungspunkt für das jeweilige Bandende am Getriebegestell
6 - Seilrollen an den Pedalachsen der Tretkurbel
7 - Halterungen der unteren Seilrollen zur Umlenkung des Bandes
8 - Gestell für den Flossenträger
9 - Flossenträger
10 - obere Umlenkunsrolle am Gestell für den Flossenträger
11 - untere Umhenkungsrolle am Gestell für den Flossenträger

Claims (7)

1. Bandgetriebe zur Erzeugung einer Schwingbewegung aus umlaufender Antriebsbewegung mittels einer in einem Getriebegestell drehbar gelagerten Kurbel, insbesondere zur Übertragung von Antriebskräften auf einen Flossenantrieb für Wasserfahrzeuge geeignet, dadurch gekennzeichnet, daß ein Band (1) in seinem mittleren Bereich an einem Schwingkörper (9) für die Abtriebsbewegung angeschlossen ist und die beiden Enden des Bandes (1a; 1b) an dem Getriebegestell (2) befestigt sind und die beiden, mit einer ausreichenden, in Abhängigkeit des Kurbelradius bemessenen Bandlose zwischen den Befestigungspunkten (5) und dem Schwingkörper (9) versehenen Bandhälften (1a; 1 b) um am Hebelende der drehbaren Kurbel (3) gelagerte Seilrollen (6) geschlungen sind.

2. Bandgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Band (1) in etwa seinem mittleren Längenbereich an einem nahezu senkrecht stehend angeordneten Flossenträger (9) angeschlossen ist und jeweils eine der beiden Hälften um eine oben bzw. unten an dem Gestell (8) für den Flossenträger (9) gelagerte Umlenkrollen (10; 11) herumgeführt ist und beide Bandhälften (1a, 1b) jeweils über eine weitere am Fahrzeug oder am Boden des Getriebegestells (2) befestigte Umlenkrolle (7) geführt sind und daß die Bandhälften (1a, 1b) weiterhin jeweils um die an den Hebelenden (Pedalen) einer in dem Getriebegestell (2) drehbar angeordneten Tretkurbel (3) gelagerten Seilrollen (6) geschlungen sind und die Bandenden an im oberen Bereich des Getriebegestells (2) angebrachte Halterungen (5) befestigt sind.

3. Bandgetriebe nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehpunkt der Kurbel (3) im Schnittpunkt der Seiten eines gleichseitigen Dreiecks liegt, dessen Grundlinie von der Geraden zwischen dem Befestigungspunkt (5) des Endes des Bandes (1) im oberen Bereich des Getriebegestells (2) und dem Drehpunkt der Umlenkrolle (7) im unteren Bereich des Getriebegestells (2) gebildet wird und der Abstand des Drehpunktes der Kurbel (3) von der Verbindungsgeraden zwischen dem Befestigungspunkt (5) des Endes des Bandes und dem Drehpunkt der Umlenkrolle (7) im unteren Bereich des Getriebegestells (2), was dem Maß der Höhe bzw. Mittelsenkrechten dieses gleichseitigen Dreiecks entspricht, gleich der halben Länge der Verbindungsgeraden bzw. Grundlinie ist, d. h., x=y₁=y₂.

4. Bandgetriebe nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei Lagerung der Seilrollen (6) an jeder Pedalachse der Tretkurbel (3) die Befestigungspunkte (5) für die Enden des Bandes nebeneinander auf gleicher Höhe und die beiden unten am Getriebegestell (2) oder Fahrzeug gelagerten Umlenkrollen (7) ebenfalls nebeneinander auf gleicher Höhe angeordnet sind.

5. Bandgetriebe nach Anspruch 1, 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei Lagerung der Seilrollen (6) an ein und derselben Hebelachse der Kurbel (3) sowohl die Befestigungspunkte (5) für die Enden des Bandes (1) im oberen Bereich des Getriebegestells (2) als auch die beiden unten am Getriebegestell (2) oder Fahrzeug gelagerten Umlenkrollen (7) jeweils auf gleicher Höhe und im gleichen Abstand vom Drehpunkt der Kurbel (3), mindestens 2x voneinander, entfernt angeordnet sind.

6. Bandgetriebe nach Anspruch 1, 2, 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Seilrollen (6) an einer durch Motorkraft antreibbaren Kurbelscheibe gelagert sind.

7. Bandgetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Bänder (1a; 1b) jeweils mit ihren einem Ende am Schwingkörper (5) und mit ihren anderem Ende an den Befestigungspunkten (5) des Getriebegestells (2) befestigt sind.