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Trethebelantrieb für Fahrräder Man hat bereits seit langem versucht,
die üblichen, auf einem Kreise bewegten Tretkurbeln derFahrradantriebe durch im
wesentlich auf und ab gehende Hebel zu ersetzen, weil der Tretkurbelantrieb große
und ermüdende Bewegungen der Beine verlangt. Man hat die neue Antriebsart insbesondere
mittels zweiarmiger Trethebel zu verwirklichen versucht, die in ihrem mittleren
Teil und dem hinteren Ende Kurbeln von miteinander gekuppelte Kurbelwellen derart
antreiben, daß sich die ausgeübten Kräfte im Bewegungssinne des Antriebsrades addieren.
Dieser bekannte Antrieb, bei dem die von dem Trethebel angetriebenen Kurbeln der
beiden Kurbelwellen um i8o° gegeneinander versetzt sind, hat den Nachteil, daß sich
die Länge des Hebelarmes zwischen den beiden Kurbeln infolge der gleichen Drehrichtung
dieser Kurbeln im Verlaufe einer Umdrehung erheblich ändert, nämlich um den Durchmesser
des Kurbelkreises. Dieser Umstand hat zur Folge, daß das auf das Antriebsrad ausgeübte
Drehmoment fortgesetzt erheblich der Größe nach verschieden ist, auch dann, wenn
auf die Tretkurbeln verhältnismäßig gleich große Kräfte durch die Beine übertragen
werden.
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Dieser Nachteil wird erfindungsgemäß vermieden durch eine Kupplung
der beiden Kurbelwellen derart, daß sie eine gegenläufige Bewegung ausführen. So
kann sich der Hebelarm zwischen den beiden Kurbeln nicht mehr in dem Maße seiner
Größe nach verändern, wie bei dem bekannten Antriebe. Das trifft insbesondere für
den Bereich der Kurbelumdrehungen zu, welcher der von oben nach unten gerichteten
Bewegung der Tretkurbeln, d. h. dem Krafthub, entspricht. Das Antriebsmoment ist
daher gleichmäßiger, und es wird die in die Tretkurbeln geleitete Kraft gleichmäßiger
und besser ausgenutzt. Der Fahrer braucht nicht mehr zeitweilig besonders große
Kräfte zu übertragen, um einen Ausgleich zu schaffen gegen Verkleinerungen des Hebelarmes,
die bei dem bekannten Antrieb auftreten, und wird daher erheblich mehr geschont.
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Bei einer besonders zweckmäßigen Ausführungsform der neuen Antriebsvorrichtung
sind die am Ende der Trethebel angetriebenen Kurbeln mit den Trethebeln durch Lenker
verbunden. Daraus ergibt sich der Vorteil, daß auf Gleitführungen verzichtet werden
kann, welche bekanntlich immer einem gewissen Verschleiß unterliegen und außerdem
einen unvermeidlichen Verlust an- Antriebsarbeit bedingen.
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Zweckmäßig erfolgt die Kupplung der gegenläufig bewegten Kurbelwellen
durch ein
Stirnräderpaar. Diese Kupplungsart vermeidet Ketten, welche
stets zum Längen neigen und daher zu einem unerwünschten Verstellen der zu den Wellen
gehörenden Kurbeln gegeneinander Anlaß geben- können.
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Der neue Antrieb läßt es zu, die üblichen' Geschwindigkeitswechselgetriebe
einzubauen. Ein Ausführungsbeispiel des Erfindungsgegenstandes ist in der Zeichnung
dargestellt, und zwar zeigt Fig. i einen Antrieb im Aufriß, Fig. 2 einen waagerechten
Längsschnitt hierzu, Fig. 3 die Anordnung des Antriebs in einem Fahrrad; Fig.4 und
5 zeigen in schematischer Darstellung die Stellung der beiden einander gegenüberliegenden
Trethebel- und Kurbelpaare.
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Mit F ist in der Zeichnung der Fahrradrahmen bezeichnet, bei welchem
an Stelle des üblichen Tretlagers am unteren Rahmenende ein allseitig geschlossenes
Gehäuse i eingebaut ist. In diesem, sind zwei parallele Kurbelwellen 2 und 4 gelagert.
Beim Ausführungsbeispiel liegt die hintere Kurbelwelle 4 etwas höher als die vordere.
Auf dieser sind an deren äußeren Enden zwei kurze, um i8o° gegeneinander versetzte
Kurbeln 3, 3' befestigt. Zwei gleich lange, ebenfalls um i 8o' gegeneinander versetzte
Kurbeln 5, 5' sind auf den äußeren Enden der hinteren Kurbelwelle 4 befestigt. Auf
den Kurbelwellen sind innerhalb des Gehäuses zwei gleich große, ständig ineinandergreifendeStirnräder
6und7 befestigt, so daß bei Drehung der einen Kurbelwelle die andere eine gegenläufige
Bewegung ausführt. An den freien Enden der Kurbeln 3, 3' sind die Trethebel 8, 8'
mit ihrem mittleren Teil schwenkbar gelagert. An den vorderen Enden dieser Trethebel
sind die Fußtritte g angeordnet, während die hinteren Enden der Trethebel mit den
Lenkern io, io' verbunden sind, die an den Enden der zur Welle 4 gehörigen Kurbeln
5. 5' angreifen. Die Grundanordnung des Antriebes ist in den Fig. 4 und 5 der Deutlichkeit
halber in schematischer Darstellung angegeben. Während in Fig. 4 der rechte Trethebel
8, ohne daß auf ihn Kraft übertragen wird, sich aufwärts bewegt, ist in Fig. 5 der
zugehörige linke Trethebel 8' dargestellt, welcher abwärts gedrückt wird und hierbei
die Antriebskraft auf die beiden Kurbeln 3' und 5' überträgt.
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Auf der vornliegenden Kurbelwelle 2 ist eine lose Buchse i i angeordnet,
welche auf dem aus dem Gehäuse z heraustretenden Ende ein Kettenrad 12 trägt. Dieses
dient zum Antrieb der Kette K, welche in bekannter Weise über ein kleines Kettenrad
die Hinterachse des Rades antreibt. Außerdem ist auf der Buchse i z und innerhalb
des Gehäuses i eine längs verschiebliche Nabe 13 befestigt, welche ein Stirnrad
14 aufnimmt, dessen Durchmesser geringer als der des Rades 7 ist. Im Abstand von
diesem Rad 7 ist auf der Buchse i i noch ein kleineres Stirnrad 16 befestigt. Als
Gegenräder sind auf der Kurbelwelle 4 Stirnräder 15 und 17 befestigt, welche mit
den Rädern 14 bzw. 16 kämmen können. In Fig. 2 ist das Stirnrad 14 durch Zapfen
14a mit dem Stirnrad 7 gekuppelt, so daß die beiden Kurbelwellen 2 und 4 über die
gleich großen Stirnräder 6 und 7 miteinander verbunden sind und sich infolgedessen
gegenläufig drehen müssen. Bei Axialverschiebung der Nabe 13 wird die den Übersetzungsrädern
14, 15 bzw. 16, r7 entsprechende Übersetzung eingeschaltet. Das an sich bekannte
Wechselgetriebe gehört jedoch nicht zur Erfindung.
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Die Zeichnung läßt erkennen, daß der Antrieb im Fahrradrahmen geneigt
angeordnet ist. Die Neigung der Verbindungsebene der Kurbelwellen 2 und 4. ist derart,
daß die beiden Tretkurbeln 8 und 8' in der Mittelstellung ihres Hubes annähernd
waagerecht liegen.
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In Abänderung des gezeichneten Ausführungsbeispiels könnte die Anordnung
der Räder auf den beiden Kurvenwellen verändert werden, beispielsweise derart, daß
das Kettenrad 12 auf der hinteren Kurbelwelle ,4 angeordnet wäre.
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Auch könnten in Abweichung von dem dargestellten Antrieb die Trethebel
8 und 8' noch in anderer Weise mit den hinten liegenden Kurbeln 5, 5' verbunden
sein. Es ist eine Ausführung denkbar, bei welcher das hintere Ende jedes Trethebels
unmittelbar am freien Ende der zugehörigen hinteren Kurbeln 5, 5' angelenkt ist,
wobei jedoch die Verbindungsräder 6 und 7 als Ellipsenräder ausgebildet sein müßten.
Es könnte ferner das hintere Ende der Trethebel auch in bekannter Weise als Kulisse
ausgebildet sein, in welcher ein Gelenkzapfen an den Kurbeln 5 bzw. 5' geführt würde.
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Die Kurbeln der beiden Antriebswellen und 4 müssen nicht unbedingt
gleich lang sein. Sie können auch, je nach der gewünschten Bewegungsbahn der an
den Hebeln 8 angeordneten Fußtritte und je nach den Gesch-,vindigkeitsverhältnissen
kürzer oder länger sein als die der anderen Kurbelwelle.