DE808192C - Fahrradantrieb mit hin- und herpendelnd bewegten Trethebeln und zweistufigem Tretlagerwechselgetriebe - Google Patents

Description

• Fahrradantrieb mit hin- und herpendelnd bewegten Trethebeln und zweistufigem Tretlagerwechselgetriebe Der umlaufende Tretkurbelantrieb eines Fahrrads hat den Nachteil, daß nur etwa 111, des `reges vorteilhaft für den Krafthub ausgenutzt werden kann; 2/g sind toter Weg. Eine vorzeitige Ermüdung des Fahrers ist die Folge. In vielfacher Form ist bereits die Verkleinerung des toten Weges durch Verwendung von Trethebeln angestrebt worden. Durchzusetzen vermochte sich bisher noch keine Erfindung auf diesem Gebiet. Der Hauptgrund ist darin zu sehen, daß lange Hebel und am Rahmen befestigte frei liegende Übertragungsteile dem Fahrrad ein unschönes Aussehen verliehen oder daß die notwendige Umgestaltung von Rahmen und Hinterradnabe gar zu sehr von der landläufigen Form abwich.
• Die Erfindung erlaubt es, dem Fahrrad nicht nur das Aussehen eines normalen, kettenlosen Rades mit staubgeschützten Getriebeteilen oder eines Rades mit verkleinertem Kettenrad zu verleihen, sondern vereinigt noch folgende Vorzüge in sich: Gangschaltung für kleine und große Übersetzung; Anschlußmöglichkeit eines Hilfsmotors an das Trethebelgetriebe vor der Gangschaltung und somit die Ausnutzung mehrerer Gänge auch bei motorischem Antrieb; einzelner und gleichzeitiger Antrieb durch Motor und Trethebel ohne zusätzliche Kupplungs- oder andere Übertragungselemente; Benutzung der Rücktrittbremse handelsüblicher Freilaufnaben ; automatische Gangein- und -ausschaltung beim Bremsvorgang; leichter Umbau vorhandener Räder auf Trethebelantrieb.
• Eine Ausführungsform des Erfindungsgegenstandes ist in der Zeichnung dargestellt.
• Es bedeutet Fig. I Ansicht eines kettenlosen Fahrrads mit Trethebelgetriebe, Fig. II einen senkrechten Schnitt durch den Getriebekasten, Fig. III einen waagerechten Schnitt durch den Getriebekasten, Fig.IV eine Ausführungsform der automatischen Gangein- und -ausschaltung beim Bremsvorgang, Fig. V einen Schnitt durch die als Zentrierung dienende Lagerbrücke.
• Die in bekannter Weise durch ein Umkehrgetriebe miteinander gekuppelten Trethebelwellen sind mit Freilaufkränzen üblicher Art versehen, die ständig mit den auf der Zwischenwelle i festsitzenden Zahnrädern 2 und 3 im Eingriff stehen. Durch die abwechselnd beim Niedertritt blockierten Freilaufkränze wird die Welle fortlaufend in gleichbleibender Richtung gedreht. Ebenfalls fest mit der Zwischenwelle i verbunden sind die Zahnräder 4 und 5. Die Zahnräder 3 und 4 gehören zu einem Wechselräderpaar, deren ständig mit ihnen im Eingriff stehende Gegenräder 6 und 7 lose auf der Getriebewelle 8 gelagert sind. Ein axial verschiebbares, aber in geeigneter Weise drehsteif mit der Getriebewelle 8 verbundenes Kupplungsstück 9 greift mit seinen Zähnen wahlweise in eins der mit entsprechenden Ausnehmungen versehenen Gegenräder 6 und 7 ein. Die Getriebewelle 8 wird dadurch in schnellere oder langsamere Umdrehung versetzt. Über das Kegelrad io wird die Bewegung in bekannter Weise auf das Hinterrad übertragen. An Stelle des Kegelrades io kann auch ein Kettenrad mit Kette als Antriebselement benutzt werden.
• Eine zweckmäßige Ausbildung der Zwischenwelle i ermöglicht den Anbau eines Kupplungs- oder sonstigen Getriebeelements zum direkten Anschluß eines Hilfsmotors. Durch diese Anordnung wird erreicht, daß auch bei motorischem Antrieb eine Umschaltung auf die vorgesehenen Gänge möglich ist, daß Motor und Trethebel ohne eine besondere Schaltung einzeln oder gemeinsam zum Antrieb benutzt werden können und daß die Trethebel zum Anwerfen des Motors dienen.
• Die seitliche Verschiebung des Kupplungsstücks 9 geschieht durch den mit der drehbaren Achse ii verbundenen Mitnehmer 12 und dem angeklemmten Hebel 13, der mittels bekannter Schaltorgane bewegt wird. Die Mittellage bedeutet Leerlauf.
• Zur Betätigung der handelsüblichen Rücktrittbremsen ist eine Umkehrung der Drehrichtung erforderlich, die bei umlaufenden Tretkurbeln durch Rückwärtstreten, beim Trethebel jedoch durch eine Schaltung hervorgerufen wird. Zu diesem Zweck ist auf der Zwischenwelle i eine Schwinge 14 gelagert, die ein Zahnrad 15 trägt, welches ständig mit dem Zahnrad 5 im Eingriff steht. Das fest mit der Getriebewelle 8 verbundene Gegenrad 16 hat mit dem Zahnrad 15 jedoch keine Berührung. Erst durch das Heben der Schwinge wird es durch das Zahnrad 15 mitgenommen. Die Getriebewelle erfährt somit eine andere Drehrichtung. Zum Heben der Schwinge 14 dient ein Schaltzapfen 17, der durch Bowdenzug mit dem Bremshebel 18 am Lenker verbunden ist. Eine Nase an der Schwinge greift durch einen Schlitz des Schaltzapfens und muß so der Bewegung folgen. Die Feder ig zieht die Schwinge in die Normallage zurück. Bevor die Zahnräder 15 und 16 in Berührung kommen, muß die Gangschaltung auf Leerlauf stehen. Hierzu dient ein doppelarmiger Hebel 20, von dem ein Ende ebenfalls in einem Schlitz des Schaltzapfens 17 ruht, während das andere Ende maulartig mit anschließenden schiefen Ebenen den fingerartig verlängerten Arm des Mitnehmers 12 umfaßt. Damit wird in der ersten Hälfte des Schaltweges der Mitnehmer in seine Mittellage gezwungen. Um dies ohne Betätigung der Gangschaltung zu ermöglichen, ist die Achse ii gegen Federkraft verdrehbar gelagert. Bei der weiteren Schaltbewegung kommen jetzt die Zahnräder 15 und 16 zum Eingriff. Wie beim Antritt erfolgt die Einleitung der Bremskraft über die Trethebel. Ist der Bremsvorgang beendet, werden erst die Zahnräder voneinander gelöst und dann der Arm des Mitnehmers 12 freigegeben. Durch die Rückfederung des Mitnehmers 12 wird nun das Kupplungsstück 9 selbsttätig wieder in den vor dem Bremsvorgang eingeschalteten Gang verschoben.
• Die Trennung des Getriebekastens in zwei Hälften mit senkrechter Trennfuge macht eine genaue Lagesicherung der beiden Hälften zueinander erforderlich. Zu diesem Zweck ist die an einer Hälfte befestigte Lagerbrücke 21 so ausgebildet, daß sie für beide Hälften als Zentrierung dient.
• Ein elastischer Anschlag 22 begrenzt die Ausschläge der Trethebel. Es ist nicht erforderlich, bis zum Anschlag durchzutreten. Volle oder kleine Krafthübe durchzuführen, liegt ganz im Belieben des Fahrers. Dadurch, daß nicht zwangsläufig wie beim umlaufenden Tretkurbelantrieb der vom Fuß zu beschreibende Weg vorgeschrieben ist, wird auch vielen Beinbehinderten die Benutzung eines Fahrrads wieder möglich gemacht.

Claims (4)

1. PATENTANSPRÜCHE: i. Fahrradantrieb mit hin- und herpendelnd bewegten Trethebeln und zweistufigem Tretlagerwechselgetriebe, bei dem die beiden durch ein Umkehrgetriebe verbundenen Trethebelwellen mit je einem Zahnrad mit Freilaufgesperre versehen sind, deren Gegenzahnräder fest auf der Zwischenwelle des Wechselgetriebes sitzen, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenwelle (i) geeignet zum Anbau eines Kupplungs- oder sonstigen Getriebeelements für den Anschluß eines Hilfsmotors ausgebildet ist, so daß Trethebel und Motor einzeln oder gemeinsam zum Antrieb benutzt werden können und die Trethebel zum Starten des Motors dienen.
2. 2. Fahrradantrieb nach Anspruch i mit Schalteinrichtung üblicher Art für zwei verschiedene Gänge bzw. Geschwindigkeiten, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltwelle (ii) zur Betätigung des Mitnehmers (12) für das axial verschiebbare Kupplungsstück (9) gegen Federkraft verdrehbar so gelagert ist, daß auch bei arretiertem Schaltgestänge das Kupplungsstück durch Betätigung der Rücktrittbremse in die neutrale Mittelstellung verschiebbar ist.
3. 3. Fahrradantrieb nach Anspruch i und 2, bei dem mittels einer Schaltvorrichtung die Getriebewelle einen gegenläufigen Drehsinn zum Bremsen mit der üblichen Rücktrittbremse erhält, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Schaltzapfen (r7) außer der Schwinge (14) mit dem Umkehrrad (15) noch ein doppelarmiger Hebel (20) verschwenkt wird, der durch seitliche Schrägen den Mitnehmer (12) noch vor dem gegenseitigen Ineingriffkommen der Zahnräder (15, 16) in die Mittellage zwingt, das Getriebe also auf Leerlauf schaltet, und daß durch die Federrückstellkraft der Schaltwelle (ii) der Mitnehmer (12) nach Freigabe selbsttätig den vor dem Bremsvorgang eingeschalteten Gang einkuppelt.
4. 4. Fahrradantrieb nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß für die zweiseitige Lagerung der Trethebelwellen eine Lagerbrücke (21) vorgesehen ist, die gleichzeitig als Zentrierung für die beiden Hälften des Getriebekastens dient.